Pomiar: Jednostki pochodne

W 1960 roku Generalna Konferencja Miar i Wag zaproponowała Międzynarodowy Układ Jednostek Miar (SI) dla jednostek miar.

System ten definiuje siedem jednostek bazowych dla długości, masy, czasu, temperatury, ilości substancji, prądu elektrycznego i natężenia światła. Są to tak zwane jednostki standardowe.

Jednostki miar, które są kombinacją jednej lub więcej jednostek podstawowych, są znane jako jednostki pochodne. Dwie z najczęściej używanych jednostek pochodnych w chemii to objętość i gęstość.

Objętość jest miarą przestrzeni zajmowanej przez obiekt. Jednostka objętości w układzie SI jest zdefiniowana przez podstawową jednostkę długości, metr. W ten sposób każda jednostka długości, gdy jest sześcienna lub podniesiona do potęgi trzech, staje się jednostką objętości. Na przykład m³, cm³ i mm³ są jednostkami objętości. 

Z drugiej strony gęstość to stosunek masy substancji do jej objętości. W ten sposób jednostki gęstości są definiowane przez podstawowe jednostki masy i długości. Jednostką gęstości w układzie SI jest kg/m³. Często g/m³ stosuje się do gęstości ciał stałych i cieczy, a g/l do gazów.

Pomiary standardowe i pochodne są bardzo pomocne w określaniu różnych właściwości materii. Właściwości te można ogólnie podzielić na dwie grupy – intensywne i ekstensywne.

Kiedy właściwość jest niezależna od ilości obecnej materii, jest znana jako właściwość intensywna. Temperatura, gęstość, temperatura wrzenia i topnienia, zapach i twardość to przykłady intensywnych właściwości. Na przykład gęstość cyny wynosi 7,3 g/^cm3 – i pozostaje taka sama, niezależnie od tego, czy mamy gram, czy kilogram cyny. W związku z tym gęstość substancji wynosząca 7,3 g/^cm3 może być użyta do zidentyfikowania jej jako cyny. W rzeczywistości wszystkie właściwości intensywne mogą być wykorzystane do identyfikacji substancji, ponieważ cechy te nie zmieniają się wraz z ilością lub warunkami próbki.

Z drugiej strony rozległa właściwość zależy od ilości obecnej materii. Masa, objętość i długość to właściwości ekstensywności.

Rozległe właściwości zmieniają się wraz z wielkością próby lub warunkami. To sprawia, że są one kiepskim narzędziem do identyfikacji substancji. Na przykład masa próbki nie będzie pomocna w identyfikacji jej jako cyny.