Avant de commencer, un petit rappel sur les facteurs de conversion.

La grande majorité des calculs en chimie consiste à convertir des quantités ou à utiliser des facteurs de conversion pour calculer des quantités.

Par exemple, on demande souvent de convertir des millilitres en litres, ou de calculer le nombre de moles dans une masse d'un composé.

Un facteur de conversion est une fraction qui contient une quantité dans une unité en haut, et la même quantité dans une autre unité en bas. Comme c'est la même quantité en haut et en bas, un facteur de conversion vaut 1 - n'importe quoi divisé par le même n'importe quoi est toujours égal à 1. Ça veut dire qu'on peut inverser le numérateur avec le dénominateur d'un facteur de conversion sans changer sa valeur.

C'est cette propriété que nous allons utiliser pour, d'une part, convertir une quantité d'un ordre de magnitude à un autre (par exemple, de milli- à kilo-), mais aussi pour trouver une quantité dans une unité à partir d'une autre quantité dans une autre unité (par exemple, de grammes à moles).

Utiliser les unités pour informer du calcul à faire est une technique classique en Physique. Une fois que l'habitude d'indiquer les unités dans un calcul et de voir ce qui s'annule et ce qui reste est prise, l'aspect mathématique devient automatique, et nous pouvons nous concentrer sur la science

On sait qu'il y a 1000 mL dans un L - c'est ce que le préfixe "milli-" veut dire. 1000 mL est donc la même quantité que 1 L. On peut donc créer un facteur de conversion:

Pour convertir une quantité dans une unité différente, on multiplie la quantité par le facteur de conversion en sorte que l'unité d'où on converti disparaisse et qu'il ne reste que l'unité dans laquelle on converti.

Cette phrase est un peu compliqué (ça fait des années que j'essaye d'en trouver une plus simple): démontrons par l'exemple:

Je souhaite convertir 150 mL en L. Je sais que je dois multiplier cette quantité par le facteur de conversion mL <-> L. J'ai donc deux choix:

ou

La question à se poser pour déterminer lequel des deux calculs est le bon est: lequel de ces calculs fait disparaître l'unité que je ne veux pas, et préserve l'unité que je veux?

Dans le premier cas, les mL multiplient les mL: ils ne disparaissent donc pas. De plus, le L se retrouve dans le dénominateur alors que je le veux dans le numérateur (je veux une réponse en L, pas en 1/L).

C'est donc la deuxième formule qui est la bonne: les mL s'annulent, et la seule unité restante est "en haut" (dans le numérateur).

Si on souhaitait faire l'inverse (convertir des litres en millilitres), la procédure serait exactement la même: multiplier la quantité par le facteur de conversion en inversant ce dernier si nécessaire.

Les facteurs de conversion peuvent non seulement être utilisés pour convertir d'un ordre de magnitude à un autre, mais aussi pour convertir d'une unité à une autre. Par exemple, la masse molaire est une masse en grammes d'une mole d'une substance: cela signifie que cette masse correspond à une mole de la substance. Ces deux quantités, dans différentes unités, sont donc la même chose. Leur ratio est donc égal à un - c'est un facteur de conversion.

Prenons 10 gammes de NaCl (chlorure de sodium). On sait que la masse molaire du NaCl est égale à la somme des masses molaires des éléments qui le composent: sodium (Na) et chlore (Cl). En regardant un tableau périodique, on trouve donc que la masse molaire du NaCl est de 58,4 g/mol.

Encore une fois, pour convertir de grammes en moles, on multiplie la quantité à convertir (10 g) par la masse molaire (58,4 g/mol). Si les grammes s'annulent et que les moles se retrouvent dans le numérateur (en haut), on saura qu'on a la bonne réponse.

On a le choix entre:

Ou:

Bien sûr, c'est le deuxième calcul qui est le bon: les grammes s'annulent, et les moles sont dans le numérateur.