Este es tal vez el tema de Química de Secundaria y
Bachillerato en el que más variedad de métodos son usados. Entre estos cálculos abundan aquellos en los que interviene una proporción. Para dichos cálculos son
especialmente populares los siguientes métodos:
CÁLCULO CON REGLAS DE TRES:
Fundamento: Consiste en enseñar al alumno a hacer una regla de
tres cada vez que aparezcan proporciones tales como coeficientes
estequiométricos de reactivos y/o productos, porcentajes, densidad, etc.
Ventajas: Tal vez es el método más sencillo y más rápido de
aprender, dado que los alumnos ya deberían saber realizar reglas de tres.
Inconvenientes: Las reglas de tres no suelen aceptarse en
pruebas de acceso, ni mucho menos en el ámbito profesional o académico porque
no es un procedimiento estrictamente matemático, más bien nemotécnico. Es
cierto que se pueden plantear ecuaciones de proporcionalidad, pero la costumbre
de hacer un cuadro con los datos y una cruz que los relacione o similar no se acepta. Por
último, hay problemas que requieren un elevado número de estos cálculos, por
ejemplo, si hay que realizar cinco cálculos con proporciones esto significa
escribir cinco reglas de tres, lo cual supone una gran pérdida de tiempo.
USO DE FÓRMULAS/DEFINICIÓN:
Fundamento: Se trata de plantear la fórmula que define cada
concepto, sustituir aquellas magnitudes conocidas y resolver la ecuación desde
ese punto.
Ventajas: Enseña al alumno el concepto original, es decir,
este no pierde de vista cómo se define realmente una magnitud como podría ser
la densidad o los moles.
Desventajas: Suele significar al igual que las reglas de
tres un gasto de tiempo importante. Por otra parte, no es raro que el alumno
tenga problemas para resolver estas ecuaciones aún siendo muy sencillas.
FACTORES DE CONVERSIÓN:
Fundamento: Consiste en emplear factores de conversión como
fracciones que multiplican, en el caso más sencillo, a una cierta cantidad, de
modo que en el denominador aparezca la magnitud que se desea eliminar. Un gran ejemplo de la potencia de los factores de conversión lo encontramos en la colección de problemas y cuestiones de olimpiada de Sergio Menargues, apartado de estequiometría
Ventajas: Este método permite en una sola línea plantear un
elevado número (a veces todas las del problema) de proporciones, de modo que se
ahorra mucho tiempo y espacio en cuanto a escribir se refiere. Por otro lado,
los factores de conversión no son ni muchísimo menos exclusivos de los cálculos
en Química, de hecho suelen ser una herramienta imprescindible en otros campos
como la Física, por lo que se recomienda su aprendizaje.
Desventajas: Su uso repetido suele implicar el olvido de las
ecuaciones que definen cada concepto. Por otro lado, no es raro encontrarse con
que el alumno ha intentado aplicar factores de conversión cuando no había más
remedio que plantear la fórmula (es el caso de la molaridad o la molalidad)
porque está acostumbrado a usar sólo factores de conversión.
CONCLUSIÓN/RECOMENDACIÓN: Tal vez el mejor método para hacer
estos cálculos es los factores de conversión, pero no deben usarse en exceso y
debe enseñarse en algún momento a utilizar la fórmula original.
MATERIALES Y ENLACES DE INTERÉS:
- Colección de problemas y cuestiones de Sergio Menargues (mirar más arriba)
- El blog Profesor10 con numerosos ejercicios explicados muy detalladamente mediante videos.
- Para una mayor gama de contenidos: http://www.matematicasfisicaquimica.com/, en especial el capítulo de los factores de conversión.