A 6. Aproveitando a presença de uma especialista nas convenções da Química
aproveito a oportunidade para (re)colocar duas questões afloradas nesta
comunidade, pedindo o seu esclarecimento ou indicação das referências para
consulta:
6.1 se o 1º algarismo significativo de um número for 5 ou superior, conta como 2
a.s.? Qual a convenção atual?
Contagem de Algarismos Significativos
Uma forma de exprimir o nível de qualidade com que o valor de uma grandeza é
conhecido é através do repectivo número de algarismos significativos. Em termos
gerais, o número de algarismos significativos de um valor numérico é igual ao número
de dígitos desse número (sendo o último não plenamente significativo), o que é fácil de
contar, excepto se houver zeros, em que há várias situações a considerar.
a) Zeros entre outros dígitos não representam qualquer problema, contam-se.
Valor
numérico
Número de
algarismos
significativos
32.6
3
2.0074
5
125.9
4
178, 321
6
76
2
Nota: Todos os dígitos, sejam iguais, inferiores, ou superiores a 5, contam como 1. A
prática restrita de contar por 2 um dígito iguail ou superior a 5 no início do número não é
universalmente aceite, não devendo ser incentivada.
Mas há dois ou três casos em que é vulgar surgirem dúvidas na contagem dos zeros:
b) Zeros no fim de números inteiros,
Valor numérico
100 = 1 . 102
30 = 3 . 10
14000 = 14. 103
1940= 194 . 10
3586700 = 35867 . 102
Número de
algarismos
significativos
1
1
2
3
5
Os zeros representam aqui a ordem de grandeza do número e não pretendem,
normalmente, indicar a exactidão com que o valor é conhecido, não sendo
significativos; a escrita em notação científica torna isto mais evidente.
c) Zeros no princípio de números decimais começados por zero,
Valor numérico
0,01004 = 1004 . 10-5
0,002= 2 . 10-3
0,1728 = 1728 . 10-4
0,050070* = 50070 . 10-6
0,00019878 = 19878 . 10-8
Número de
algarismos
significativos
4
1
4
5
5
Também aqui os zeros estão a indicar a ordem de grandeza do valor numérico e não se
contam.
*O zero do fim é significativo, ver abaixo (d)
d) Zeros, no fim de números decimais,
Valor numérico
100,0
30,0
14000,0
1940,00
3586700,00
Número de
algarismos
significativos
4
3
6
6
9
Estes zeros têm significado, são significativos.
Tomando o caso do número cem, embora 100 seja matematicamente igual a
100,0, em termos físicos as duas notações transmitem mensagens diferentes
relativamente às grandezas que quantificam. Admitindo que, por exemplo,
exprimem massa, 100 g indica que há incerteza a partir do 3º dígito/2º zero;
100,0 g indica que a incerteza admissível se situa a partir do 4º dígito/3º zero, o
que tem implicações nos procedimentos experimentais envolvidos e na eventual
adequação ou não do resultado para um determinado fim.
A 6.
6.1Muitas vezes nos manuais escolares a massa aparece definida como sendo a
quantidade de substância de um corpo. Porém, de acordo com a IUPAC, a
quantidade de substância é a mole, Como deveremos então definir massa? A este
propósito, qual a definição atual para o kg e a mole?
O conceito de massa, sendo intuitivamente simples, não é de explicação científica
imediata; a consulta de bibliografia assim o evidencia. É intuido pelos sentidos de
forma absoluta, mas exprimimo-lo em termos relativos; avaliamos a massa de um corpo
por pesagem em relação a massas marcadas de referência.
A unidade de massa do sistema Internacional de Unidades, SI é o quilograma,
representada pelo símbolo kg.
A definição de kg coincide com o protótipo material internacional, IPK, massa de um
cilindro composto por irídio e platina, que se encontra desde 1889 no Bureau
International des Poids et des Mesures, BIPM, em Sèvres-Paris, com réplicas nos
vários países signatários da Convenção do metro. Uma qualquer porção de matéria com
a massa de x kg, pesará x kg, quando pesada no vácuo; de poderá exprimir-se em
múltiplos ou submúltimos do kg (ex: g)
Tal como as outras grandezas do SI, a sua definição tem sido revista ao longo do tempo.
Em 1795, 1g foi definido como sendo a massa de um volume de água, à temperatura de
0 ºC, igual a um cubo com aresta igual à centésima parte do metro, e está de novo em
moroso e complexo processo de reanálise. A linha mestra que tem norteado as revisões
das várias grandezas SI é a de separar a definição do artefacto material, associando a
definição a constantes da Natureza, supostamente imutáveis. Adicionalmente à procura
de sustentação para uma nova definição do kg têm sido feitos estudos sobre outros
materiais, para eventual substituto do cilindro de platina, com menor incerteza
associada. Um dos candidatos é uma esfera de silício com um número de átomos tal que
a sua massa seja 1 kg.
Cada átomo de que é constituída a matéria, tem a respectiva massa atómica definida em
termos de unidades de massa atómica (uma unidade de massa atómica, ou dalton, u, é
definida como 1/12 da massa de um átomo de carbono 12 no seu estado fundamental).
Dois átomos iguais têm o dobro de unidades de massa atómica; moléculas com vários
átomos iguais ou diferentes têm a massa molecular igual à soma das massas atómicas
respectivas e assim sucessivamente até que 6,02214179 x 1023 moléculas, ou seja uma
mole/mol, têm a massa, em g, expressa pelo mesmo número que a massa molecular em
unidades de massa atómica, ex: uma molécula de dióxido de carbono, tem a massa de
44 u; uma mole de dióxido de carbono pesa 44g.
A mole, que foi reconhecida em 1980 como a sétima grandeza SI, é um certo número
(Número de Avogadro, NA = 6,02214179×1023) de entidades (ex: átomos, moléculas,
iões), logo representa uma quantidade; foi preciso dar um nome a esta grandeza e foilhe
atribuído
“Quantité
de
matière
(França)/Amount
of
substance
(Inglaterra)/Quantidade de substância (Portugal) ou de matéria (Brasil)”. Anteriormente
a forma “quantidade de substância ou de matéria”, para completa clareza, não se referia
necessariamente a número de moles e exigia a indicação das unidades em que essa
quantidade estaria expressa, ex: massa/kg, volume/l ou L. Com a prática continuada da
utilização da terminologia adoptada, instalou-se e generalizou-se o sentimento de que
não tinha sido uma boa escolha, precisamente pela confusão entre o significado
coloquial e o significado atribuído pela recomendação de cariz científico.
Aproveitando a oportunidade dos estudos e análises críticas em curso sobre as
propostas de redefinição da unidade de massa/kg (ou g?) e da mole/mol , há uma
solicitação para proposta de designação alternativa a “quantidade de substância”. São
bem vindas sugestões; uma delas, que está acolhendo adeptos, é “número de entidades
químicas”, devendo explicitar-se o tipo de entidade.
O prazo para decisões e aprovações pelos organismos internacionais representativos está
previsto para 2018. O debate está em curso, nomeadamnente através de um projecto
conjunto entre as divisões de Química-Física, Química Inorgânica e Química Analítica
da IUPAC.