Cifras significativas en química
Si una balanza marca 2.5 g y calculas que tienes 0.0138766 mol, ¿cuántos de esos dígitos son reales? Las cifras significativas son los dígitos de un número que transmiten información confiable sobre una medición. Reportar de más da una falsa precisión; reportar de menos tira información. Las reglas siguientes son las que se aplican en los cursos de química general.
Cómo contar cifras significativas
- Los dígitos distintos de cero siempre cuentan: 4.56 tiene 3.
- Los ceros entre dígitos siempre cuentan: 1.007 tiene 4.
- Los ceros a la izquierda nunca cuentan; solo marcan la posición del punto decimal: 0.0052 tiene 2.
- Los ceros a la derecha después del punto decimal sí cuentan: 2.50 tiene 3. Ese cero dice que la medición es precisa hasta las centésimas.
- Los ceros a la derecha sin punto decimal son ambiguos: 1500 puede tener 2, 3 o 4. Para evitar la duda se usa notación científica: 1.5 × 103 tiene 2 y 1.500 × 103 tiene 4.
Los números exactos tienen cifras infinitas
Algunos números no vienen de una medición y no limitan el resultado:
- Los coeficientes de una ecuación balanceada (el 2 de 2H2O es exactamente 2).
- Los conteos: 5 tubos de ensayo son exactamente 5.
- Las definiciones: 1 kg = 1000 g, 1 atm = 760 mmHg, y desde 2019 el número de Avogadro, 6.02214076 × 1023, que es exacto por definición.
Multiplicar y dividir
El resultado lleva tantas cifras significativas como el dato que tenga menos:
2.5 g ÷ 180.156 g/mol = 0.013877 → 0.014 mol (2 cifras, como el 2.5)
La masa molar tiene 6 cifras, pero la masa medida solo tiene 2, y esa es la que manda. Por eso conviene usar masas molares con más cifras que los datos: así nunca son ellas las que limitan.
Sumar y restar
Aquí la regla es distinta: el resultado lleva tantos decimales como el dato que tenga menos decimales:
12.11 g + 0.3 g + 1.456 g = 13.866 → 13.9 g (un decimal, como el 0.3)
Al restar números parecidos se pierden cifras significativas. En 25.37 g − 25.12 g = 0.25 g, los datos tienen cuatro cifras y el resultado conserva dos. De ahí el valor de una balanza analítica de cuatro decimales cuando se pesa por diferencia.
Reglas de redondeo
- Si el primer dígito que se elimina es menor que 5, el anterior se queda igual: 3.142 → 3.14.
- Si es 5 o mayor, el anterior sube uno: 3.146 → 3.15.
- Redondea solo al final. En los pasos intermedios guarda al menos una o dos cifras de más; si redondeas en cada paso, el error se acumula.
Un ejemplo completo
¿Cuántos gramos de CO2 salen de 10.0 g de CaCO3? Cálculo: 10.0 ÷ 100.086 × 44.009 = 4.39712… El dato de partida tiene 3 cifras (10.0), así que el resultado se reporta como 4.40 g. El cero final es significativo y debe escribirse; 4.4 g indicaría que solo se conocen dos cifras.
Precisión y exactitud no son lo mismo
La precisión indica qué tan parecidas son entre sí varias mediciones; la exactitud, qué tan cerca están del valor verdadero. Una balanza mal calibrada puede dar 10.52, 10.53 y 10.52 g para una pesa de 10.00 g: muy precisa y nada exacta. Las cifras significativas hablan de la precisión del instrumento, no de que el valor sea correcto.
Las calculadoras del sitio muestran los resultados con cuatro cifras significativas, que es lo habitual en los problemas de libro. Si tus datos tienen menos, redondea el resultado final según estas reglas.
Practica con un problema y redondea tú el resultado
Calculadora de estequiometría