Sistema internacional de unidades (SI): las 7 unidades base explicadas con ejemplos, trucos y actividades | Clara lo aclara

Imagina que tienes que medir la altura de una mesa. Si usas pulgadas o pies, ¿qué pasa cuando alguien en otro país quiere repetir tu experimento? Tendría que convertir unidades, hacer cuentas complicadas y probablemente cometer errores. Eso justamente ocurría con el sistema inglés (pulgadas, pies, onzas).

La ciencia no puede permitirse confusiones. Por eso se adoptó el sistema métrico: todas sus unidades se basan en múltiplos de 10, lo que hace que las conversiones sean tan fáciles como mover el punto decimal.

Este sistema nació en Francia en 1795 y, con los años, se convirtió en algo mucho más grande: el Sistema Internacional de Unidades (SI). Su nombre viene del francés Le Système International d’Unités y fue oficialmente aprobado por un acuerdo mundial en 1960.

¿Lo mejor? Todo el SI se sostiene en solo siete unidades base. Son como los “ingredientes fundamentales” de una receta: con ellas se pueden construir todas las demás magnitudes que usamos en Química, Física, Biología y la vida diaria.

¿Por qué importa el SI en Química?

El SI es el idioma común de la ciencia. En Química, usar unidades consistentes permite comparar datos, calcular cantidades de sustancia, reportar temperaturas y trabajar con concentraciones o rendimientos sin confusiones de conversión.

Las siete unidades base (tabla)

El cambio del SI en 2019: de objetos a constantes

Desde el 20 de mayo de 2019, todas las unidades del SI se definen por constantes de la naturaleza, no por objetos físicos. Eso hace que las mediciones sean estables en el tiempo y comparables en todo el mundo.

Hasta el 2019, algunas unidades dependían de artefactos físicos (ejemplo: el kilogramo-patrón de platino-iridio guardado en París).
El problema: esos objetos pueden cambiar con el tiempo (se ensucian, pierden átomos, se deterioran).

El 20 de mayo de 2019 (Día Mundial de la Metrología), la comunidad internacional adoptó nuevas definiciones del SI: todas las unidades se fijan en constantes fundamentales de la física, que son invariables y medibles en cualquier laboratorio del mundo.

¿Por qué?

1. Universalidad: las constantes son iguales en cualquier lugar.

2. Estabilidad: no se degradan ni dependen de un objeto físico.

3. Precisión: permiten mediciones mucho más exactas y reproducibles.

4. Accesibilidad: cualquier laboratorio con el equipo adecuado puede “reconstruir” las unidades a partir de esas constantes.

¿Cuáles son esas referencias? (Las 7 unidades base)

1. Segundo (s)

   • Referencia: Frecuencia de la transición hiperfina del átomo de cesio-133.

   • Valor exacto: 9 192 631 770 oscilaciones.

   • Definición: 1 segundo es la duración de ese número exacto de periodos de radiación de cesio-133.

2. Metro (m)

   • Referencia: Velocidad de la luz en el vacío (c).

   • Valor exacto: 299 792 458 m/s.

   • Definición: 1 metro es la distancia que recorre la luz en 1/299 792 458 de segundo.

3. Kilogramo (kg)

   • Referencia: Constante de Planck (h).

   • Valor exacto: 6.626 070 15 × 10⁻³⁴ J·s.

   • Definición: El kilogramo se fija estableciendo un valor exacto de h y relacionándolo con energía y frecuencia.

4. Amperio (A)

   • Referencia: Carga elemental (e).

   • Valor exacto: 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ coulomb.

   • Definición: 1 amperio es la corriente producida por el paso de exactamente 1/(1.602×10⁻¹⁹) electrones por segundo.

5. Kelvin (K)

   • Referencia: Constante de Boltzmann (kB).

   • Valor exacto: 1.380 649 × 10⁻²³ J/K.

   • Definición: 1 kelvin es igual al cambio de temperatura que produce un cambio de energía térmica de 1.380 649 × 10⁻²³ J por partícula.

6. Mol (mol)

   • Referencia: Constante de Avogadro (NA).

   • Valor exacto: 6.022 140 76 × 10²³ entidades/mol.

   • Definición: 1 mol contiene exactamente ese número de entidades elementales (átomos, moléculas, iones, electrones…).

7. Candela (cd)

• Referencia: Eficacia luminosa de la radiación monocromática a 540 × 10¹² Hz.

• Valor exacto: 683 lm/W.

• Definición: 1 candela es la intensidad luminosa de una fuente que emite 1/683 W por estereorradián en esa frecuencia.

En resumen:
Desde el 20 de mayo de 2019, el SI descansa sobre constantes universales, lo que garantiza que las mediciones sean precisas, comparables y eternas, sin depender de objetos físicos.

Errores comunes

• Peso ≠ masa.

• °C no es la unidad base, el Kelvin sí.

• Mol ≠ molécula.

• Brillo ≠ candela.

Fuentes bibliográficas

1. BIPM – SI Brochure, 9th edition (2019). Incluye las definiciones basadas en constantes y las mise en pratique por unidad.  (N.d.). Retrieved from https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/SI-Brochure-9-EN.pdf? 

2. BIPM – Página general del SI: “From 20 May 2019 all SI units are defined in terms of constants…”. (Panorámica oficial del cambio de 2019).  Retrieved from https://www.bipm.org/en/measurement-units

3. NIST – Special Publication 330: The International System of Units (SI) (2019). Guía detallada, con deducciones de cada unidad a partir de las constantes. Retrieved from https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.330-2019.pdf?

Hoja de trabajo

Aquí accedes a una hoja de trabajo con preguntas de práctica extraídas de exámenes estandarizados de química y sus respectivas respuestas.

 

 

Si quieres aprender más, sigue leyendo “Clara lo aclara” y descubre cómo la química puede ser clara y divertida. ¡Hasta la próxima clase! Y si tienes alguna pregunta, no dudes en dejarme un comentario. También puedes contactarme para una sesión de tutoría individual.

Si lo que estás buscando es tutoría en cualquier otro tema o para aprender idiomas, puedes probar en Preply, una plataforma de tutorías en línea con opciones desde USD5.00 la hora.

Si quieres aprender química, sígueme o reserva una sesión: