Factor de conversión en química: definición, fórmula y problemas de práctica

¿Qué son los factores de conversión?

Si tiene 20 cookies y las multiplica por 1, todavía tiene la misma cantidad de cookies. Sin embargo, es posible que se pregunte cuántas cajas de galletas equivalen. Para averiguarlo, necesitará un factor de conversión , una proporción expresada como una fracción que es igual a 1. Le permitirá cambiar las unidades manteniendo sus medidas originales.

Entonces, en el caso de las cookies, debemos pensar en nuestra medida inicial (20 cookies) y las unidades finales en las que queremos poder expresar esa cantidad (cajas de cookies). No queremos regalar ninguna de esas galletas ni comerlas ni aceptar más; simplemente queremos convertir nuestra expresión de 20 cookies a la misma cantidad expresada en cajas de cookies. Por tanto, necesitamos medir o buscar un factor de conversión.

Al leer la parte posterior de la caja de cookies, encontramos que hay 10 cookies por caja. Este es nuestro factor de conversión: 10 cookies por caja. Debido a que 1 caja de cookies equivale a 10 cookies, podemos escribir esta fracción del factor de conversión como (1 caja de cookies) / (10 cookies) o (10 cookies) / (1 caja de cookies) y cada fracción es igual a 1. Sin embargo, como hacemos la conversión, tendremos que considerar las unidades que ya tenemos, cómo cancelar esas unidades y cómo incorporar las unidades que queremos en nuestra respuesta final.

Comenzamos con 20 cookies y tenemos un factor de conversión de 10 cookies por caja. Nuestras unidades iniciales en este caso son cookies, y las unidades finales que queremos son cajas. Para cancelar las unidades de galletas e introducir las unidades de cajas, necesitaremos colocar las unidades de galletas en el denominador de la fracción del factor de conversión y mantener las unidades de caja de galletas en el numerador. Multiplicamos 20 cookies por nuestro factor de conversión y encontramos que la misma medida de cookies también se puede expresar como 2 cajas de cookies.

Ejemplos de factores de conversión

En química, no es probable que encontremos problemas con las cookies a menudo. En cambio, usaremos factores de conversión para cambiar entre unidades métricas y inglesas, para cuantificar moles o átomos, o para usar unidades más grandes o más pequeñas dentro de un sistema de unidades. Muy a menudo, estaremos convirtiendo entre unidades similares, por lo que convertiremos de una unidad de tiempo a otra unidad de tiempo, o de una unidad de masa a otra unidad de masa, por ejemplo. O tal vez, simplemente cuantificaremos un número de átomos y lo pondremos en moles. También es posible convertir entre dimensiones con un factor de conversión conocido, como 1 kilogramo de agua pura equivale a 1 litro.

Es posible que ya conozca algunos factores de conversión sin tener que buscarlos, como 12 pulgadas por pie, 60 segundos por minuto, 60 minutos por hora y 24 horas por día. Si va a realizar muchos cálculos de masa molar, por ejemplo, es posible que desee memorizar la definición de un mol, 6.022 x 10 ^ 23. Un lunar es solo un número, de la misma manera que una docena significa 12. Sin embargo, también es fácil buscar factores de conversión comunes en una tabla como esta.

Configurar conversiones de unidades

Hemos descrito los factores de conversión como fracciones iguales a 1. Cuando usamos factores de conversión para convertir unidades, multiplicaremos nuestra medida original por el factor de conversión para obtener las mismas medidas expresadas en nuevas unidades. Debemos tener cuidado al establecer correctamente nuestro problema de multiplicación para cancelar nuestras unidades antiguas e introducir las nuevas unidades en el numerador de la fracción del factor de conversión.

Usando la tabla anterior, vemos que 1 kilómetro es igual a aproximadamente 0.62137 millas. Si queremos convertir 5.0 millas a kilómetros, multiplicamos nuestra medida original (5.0 millas) por el factor de conversión. Si lo multiplicamos por (0,62137 millas / 1 kilómetro), que es, de hecho, una fracción igual a 1, terminaríamos con unidades finales de millas cuadradas divididas por kilómetros. Esas unidades no son lo que requería el problema y no tienen sentido como unidad de longitud. Por eso es importante que miremos hacia adelante a las unidades finales que estamos buscando. En este caso, esas unidades son kilómetros.

Para resolver correctamente este problema de conversión de unidades, multiplicamos 5.0 millas por 1 kilómetro / 0.62137 millas. Las unidades de millas tanto en el numerador como en el denominador se cancelan y nos quedan solo unidades de kilómetros.

Problemas de práctica

Ahora practiquemos algunos problemas de conversión de unidades usando factores de conversión.

Problema de práctica n. ° 1

Convierta 45.0 pulgadas a centímetros, dado que 1 pulgada equivale a 2.54 centímetros.

Para resolver este problema, comenzamos con 45.0 pulgadas y lo multiplicamos por nuestro factor de conversión. Necesitaremos cancelar pulgadas y queremos introducir unidades de centímetros, por lo que los centímetros deberán ir en el numerador de la fracción del factor de conversión y las pulgadas en el denominador. Finalmente, multiplicamos los números para obtener nuestra respuesta final.

Problema de práctica n. ° 2

Usando el factor de conversión 1 litro por 1 kg de agua, convierta 6.0 litros de agua en kilogramos de agua.

Para resolver este problema, comenzamos con la medida inicial de 6.0 litros y la multiplicamos por nuestro factor de conversión. Tenemos la intención de cancelar unidades de litros e introducir unidades de kilogramos, por lo que pondremos kilogramos en el numerador y litros en el denominador de nuestra fracción del factor de conversión. Multiplicando, encontraremos que el valor es el mismo en este caso.

Problema de práctica n. ° 3

Utilice dos factores de conversión (60 segundos por minuto y 60 minutos por hora) para convertir 18.000 segundos en horas.

Comenzando con 18,000 segundos, necesitaremos usar un factor de conversión para cancelar las unidades originales de segundos, por lo que multiplicamos el tiempo original por 1 minuto / 60 segundos. Nuestras unidades restantes en este punto son minutos, que no son las unidades finales que estamos buscando en este problema, por lo que necesitaremos usar otro factor de conversión. Para cancelar minutos e introducir unidades de horas, ponemos horas en el numerador y minutos en el denominador (1 hora / 60 minutos). Multiplicando, deberíamos anticipar un valor numérico mucho más pequeño que nuestro valor original porque nos estamos moviendo a una unidad de tiempo mayor.

Resumen de la lección

Un factor de conversión es una razón expresada como una fracción que es igual a 1. Cuando usamos factores de conversión para convertir unidades, multiplicamos nuestra medida original por el factor de conversión para obtener las mismas medidas expresadas en nuevas unidades. Debemos tener cuidado de establecer correctamente nuestro problema de multiplicación para cancelar nuestras unidades antiguas e introducir las nuevas unidades en el numerador de la fracción del factor de conversión. Usamos factores de conversión todos los días, por lo que es importante comprender este concepto.

Definiciones para recordar

• Factor de conversión : una razón expresada como una fracción que es igual a 1
• Medida original : a qué se debe cambiar el factor de conversión, es decir, medida, peso, etc.
• Unidades finales : la respuesta a la que se llegó después de la conversión en nuevas unidades, es decir, pies a metros, kilogramos a libras

Resultado de aprendizaje

Después de concluir esta lección, es posible que comprenda qué son los factores de conversión y cómo usar varias fórmulas para encontrar soluciones.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador