Factor de conversión, regla de tres y sustitución algebraica

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Cuando trabajamos con magnitudes en ciencias naturales, es frecuente que necesitemos establecer relaciones entre diferentes unidades de medición que comparten la misma dimensión. Por ejemplo, es común convertir una distancia expresada en kilómetros (km) a su equivalente en metros (m), o transformar un volumen de litros (L) a kilolitros (kL). Para determinar y aplicar estas equivalencias de manera sistemática, tradicionalmente se emplean dos métodos principales: el factor de conversión y la regla de tres simple.

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No obstante, García-García (2025) introduce una tercera técnica adicional que complementa las anteriores, denominada sustitución algebraica. Esta metodología ofrece una aproximación diferente para el cambio de unidades, permitiendo una mayor flexibilidad y, en ciertos contextos, una mayor eficiencia en la manipulación de expresiones que involucran diversas magnitudes y sus unidades asociadas.

Factor de conversión

El factor de conversión es una técnica inherentemente aritmética, lo que significa que opera con términos concretos y valores numéricos específicos. Debido a esta naturaleza, su transformación directa en una fórmula general o algebraica resulta intrínsecamente compleja, ya que iría en contra de su propósito de ser una herramienta directa para cálculos específicos de unidades. No obstante, existe una manera de conceptualizarla de forma más generalizada:

Regla de tres

Es una técnica de resolución de problemas que se sitúa entre lo aritmético y lo algebraico, por lo que la denominamos semialgebraica. Su esencia radica en establecer una proporción entre dos pares de magnitudes, una de las cuales es desconocida. Operativamente, planteamos una igualdad entre dos ratios: uno experimental (con un valor conocido y la incógnita) y otro teórico (con valores conocidos). Asumimos que ambas fracciones son iguales, lo que nos permite despejar y resolver el término desconocido.

Sustitución algebraica

Es una técnica que, como su nombre indica, se basa en la sustitución directa de unidades dentro de una igualdad previamente establecida. Sostiene que si poseemos una igualdad teórica clara, como por ejemplo, 1 unidad dada = (valor teórico) unidad requerida, podemos reemplazar directamente la "unidad dada" por su equivalente teórico sin necesidad de recurrir a algoritmos más complejos como los factores de conversión explícitos o la regla de tres en cada paso.

Aunque García-García (2025) ha formalizado y expresado esta técnica de forma explícita, su aplicación práctica ha sido una práctica común y sobreentendida en el ámbito científico y de la ingeniería durante muchos años. Esto se debe a que, con la experiencia y la intuición desarrolladas al trabajar con ciertas conversiones de unidades que son extremadamente frecuentes, la sustitución directa se asume como una operación válida y se realiza de manera casi automática, sin la necesidad de desglosar cada paso algebraico.

De las tres técnicas discutidas para la conversión de unidades, la regla de tres es, en general, la menos eficiente en términos de agilidad y versatilidad. Por ende, para la resolución de ejercicios en este contexto, nos enfocaremos principalmente en el uso de factores de conversión y, cuando sea aplicable, en las sustituciones algebraicas de unidades.

Referencias

Brown, T. L., LeMay, H. E. Jr., Bursten, B. E., Murphy, C. J., & Woodward, P. M. (2022). Chemistry: The Central Science (15th ed., AP Edition). Pearson Savvas Higher Education.

Chang, R., & Overby, J. (2022). Chemistry (14th ed., AP Edition). McGraw Hill.

García, J. L. G. (2025). Dimensional Analysis in Chemistry Textbooks 1900-2020 and an Algebraic Alternative. Educación Química, 36(1), 82-108.