La mayoría de las fórmulas químicas involucran subíndices que son números. Si bien estos números no van seguidos de unidades escritas en la fórmula, de hecho son cantidades con unidades. Por lo tanto, inherente a las fórmulas químicas es la necesidad de factores de conversión, que son fracciones que convierten una unidad en otra cuando se multiplican por una medida. El proceso de usar factores de conversión se conoce como análisis dimensional y es vital para el estudio de fórmulas y ecuaciones químicas.
Moles de compuestos a moles de elementos
Un mol es una unidad de medida de cantidad. Si un número entero aparece como subíndice en una fórmula química, representa el número de moles del elemento que precede inmediatamente al subíndice en la fórmula. Si el subíndice sigue a un paréntesis, representa el número de moles del grupo de átomos entre paréntesis. El mol es útil porque le ayuda a comprender la cantidad relativa de cada elemento en un compuesto, y estas cantidades vienen dadas por los subíndices de la fórmula. Por ejemplo, la fórmula del agua es H2O, donde el dos es el subíndice del hidrógeno. No hay un subíndice después del oxígeno, que es lo mismo que tener un subíndice de uno. Por lo tanto, un mol del compuesto H2O contiene dos moles de hidrógeno y un mol de oxígeno, y los factores de conversión son (2 moles de hidrógeno / 1 mol de H2O) y (1 mol de oxígeno / 1 mol de H2O), respectivamente.
Moles a átomos y moléculas
La unidad de un mol es útil no solo porque descompone una fórmula en sus componentes químicos, sino también por su relación con el número de átomos y moléculas. Un mol es 6.02 * 10 ^ 23 átomos o moléculas, por lo que el factor de conversión es (6.02 * 10 ^ 23 átomos o moléculas / 1 mol). Por ejemplo, un mol de carbono es igual a 6.02 * 10 ^ 23 átomos de carbono, y un mol de dióxido de carbono es igual a 6.02 * 10 ^ 23 moléculas de dióxido de carbono. Dado que la fórmula del dióxido de carbono es CO2, se puede encontrar un mol de carbono y dos moles de oxígeno en un mol de dióxido de carbono. Por tanto, existen 6,02 * 10 ^ 23 átomos de carbono y 12,04 * 10 ^ 23 átomos de oxígeno en un mol de dióxido de carbono.
Moles a Gramos
Si bien es importante comprender los moles y el número de átomos y moléculas, una unidad más práctica para los experimentos es el gramo, que es una unidad de masa. No puede medir un mol de una sustancia en un laboratorio, pero puede medir su masa en gramos en una balanza. El factor de conversión para convertir moles a gramos proviene de la tabla periódica. La masa atómica, que generalmente se da debajo del símbolo atómico y el número atómico, es el número de gramos por mol de ese elemento. Por ejemplo, la masa atómica del germanio es 72,61 g / mol. Por tanto, el factor de conversión es (72,61 g Ge / 1 mol Ge). El factor de conversión para cada elemento es análogo; simplemente reemplace la masa atómica del germanio con la masa atómica del elemento que se está estudiando.
Porcentajes a lunares
A veces, los subíndices de las fórmulas químicas no son números enteros sino decimales. Estos son porcentajes y, a menudo, es necesario convertirlos en moles. Por ejemplo, si tiene un compuesto cuyos constituyentes se expresan en porcentajes, como C0.2H0.6O0.2, entonces El 20 por ciento de los moles del compuesto son carbono, el 60 por ciento son hidrógeno y el 20 por ciento son oxígeno. Para convertir a moles, encuentre el factor que se multiplique por el porcentaje más pequeño para obtener un producto del 100 por ciento. En este caso, el porcentaje más pequeño es el 20 por ciento, por lo que ese número es 5. Luego, multiplique cada porcentaje por ese número para obtener, en nuestro caso, la fórmula CH3O, ya que 20% * 5 = 100% = 1 y 60% * 5 = 300% = 3.