Números Exactos en Química: Resumen y ejemplos

¿Qué es un número exacto en química?

La química requiere el uso de medidas y sustancias exactas. Para que se creen las sustancias y cantidades ideales, se deben utilizar números exactos en cada paso del proceso. Un número exacto es el número que designa con mayor precisión la cantidad de un artículo en particular.

Los números exactos se pueden expresar en números enteros o mediante el uso de decimales. En la vida cotidiana, el número exacto de coches que una persona puede poseer sólo se expresa en números enteros. Es imposible que un particular posea 2.734 coches. Esto se conoce como un número exacto expresado en un número entero. Estos son «artículos contados».

En química, los números exactos son mucho más complejos. Si una mezcla tiene 25 miligramos de hierro sólido, este no es un número completamente exacto. Se llama número inexacto o número medido. El número exacto de los miligramos de hierro sólido sería el número 25 seguido de una infinidad de cifras en decimales. Esta forma de expresar un número se conoce como notación decimal. Los números son números en cualquier lugar en notación decimal. Desafortunadamente, no es posible expresar completamente los números exactos. Ningún número puede tener una cantidad infinita de decimales en el papel. Por lo tanto, los números exactos se expresan con un número predeterminado de decimales cuando se informan en datos científicos. Muchas publicaciones científicas exigen que se incluyan dos o tres decimales en todas las cifras científicas, incluso si uno o ambos son 0.

Números exactos versus números inexactos

Los números exactos son más precisos que los inexactos. En química, los números inexactos son cualquier número registrado como parte de un conjunto de datos. Son aproximaciones más que informes verdaderamente precisos. Los números exactos son el valor verdadero que ha sido aproximado por el número inexacto. El número exacto se redondea al decimal designado en los conjuntos de datos.

Los números exactos que son números enteros en el contexto de experimentos científicos sólo pueden referirse a equipos o cosas que deben ser completamente enteras y divididas en unidades discretas. Por ejemplo, un científico utiliza dos vasos Florence para hervir 2,45 miligramos de mercurio. El número de vasos sería exacto, aunque es un número entero.

Propiedades de los números exactos

Los números exactos se encuentran en muchos contextos diferentes. Se pueden encontrar en laboratorios científicos y en la naturaleza. Están presentes en la industria, la manufactura y la construcción. Las propiedades de los números exactos incluyen las siguientes:

• Los números exactos tienen un número infinito de dígitos significativos. Los dígitos significativos son los números de un valor que no son cero. Estos son los únicos dígitos del número que afectan la precisión de un número. Como los números exactos tienen un valor infinito de dígitos significativos, son los números más precisos que existen.
• Los números exactos no se pueden simplificar en absoluto. Los números y medidas basados ​​en números exactos técnicamente se pueden simplificar redondeándolos a un decimal específico. Sin embargo, si se hace esto, pierden su precisión.
• Las cifras exactas se conocen con absoluta certeza. No hay duda de que son exactos. Los números exactos incluyen números enteros, fracciones y valores designados que tienen un número infinito de decimales, como el número de Avogadro, el número de Euler y Pi.

¿Por qué son importantes los números exactos?

Los números exactos son absolutamente esenciales para la creación de cálculos científicos exactos y precisos. En cada paso de un experimento científico, se debe utilizar la cantidad exacta de sustancia. No se debe redondear el número o convertir el número exacto en un número inexacto hasta que se haya completado todo el experimento.

Hay algunas relaciones en química que utilizan números exactos en lugar de depender de aproximaciones. Con frecuencia están relacionados con conversiones de tiempo o unidades específicas. Por ejemplo, un día tiene exactamente veinticuatro horas. Una pulgada equivale exactamente a 2,54 centímetros. Estos son números exactos que se pueden convertir fácilmente. Otras relaciones que involucran números exactos pueden ser más complicadas. Por ejemplo, una libra equivale aproximadamente a 453,59237 gramos. Esto no es del todo exacto, y cualquier intento adicional de ser más preciso aún se quedaría corto.

Ejemplos de números exactos

Los números exactos se encuentran en muchas circunstancias diferentes. Algunas circunstancias involucran números enteros y otras solo son precisas si incluyen decimales.

• Hay exactamente sesenta minutos en una hora. Una hora es el número exacto de una doceava parte del día. Este número exacto se divide en sesenta fragmentos iguales.
• Hay exactamente cuatro cuartos en un galón. Este número exacto es teórico. En la práctica, si un galón de agua fuera objeto de este número, sería inexacto. En realidad, habría 1,03 galones de agua o 0,97 galones de agua presentes en un recipiente. El error humano garantizaría que no hubiera exactamente un galón. Por lo tanto, dividirlo en cuatro porciones iguales no produciría cuatro cuartos exactos.
• El número de Euler, que se designa con la letra «e», es aproximadamente 2,71828. Este número se utiliza en muchos contextos, desde la formulación de ecuaciones logarítmicas hasta la determinación del efecto del interés compuesto.

Resumen de la lección

Un número exacto es un número completamente exacto en química. Se sabe que es un valor completamente exacto respecto a la cantidad de una sustancia o material. En contextos de química, los números exactos se refieren principalmente a equipos o cosas que sólo existen en números enteros. Por ejemplo, en un experimento sólo pueden existir uno o dos vasos de precipitados. Un investigador no puede utilizar vasos de 1,45. Por tanto, el número entero de un vaso de precipitados es absolutamente seguro. El vaso de precipitados es un «elemento contado» que generalmente sólo puede existir en números enteros.

En química, los números exactos son mucho más detallados. La mayoría de los números exactos se aproximan para convertirse en números inexactos en química. Estos números no son del todo exactos. Sólo se aproximan al valor representado por el número exacto. Los números inexactos tienen una cantidad determinada de decimales en los que se pueden colocar los números. Estos lugares deben ser ocupados. Escribir un número en este formato se llama notación decimal. Los números exactos, por el contrario, tienen cifras ilimitadas. Pueden tener tantos decimales como sean necesarios para ser completamente precisos. En otras palabras, los números exactos tienen una cantidad infinita de cifras significativas. Ejemplos de números exactos bien conocidos son el número de Avogadro, el número de Euler y Pi.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador