Leo los siguientes ejemplos. Escribo frente a cada ejemplo si corresponde a un cambio físico o químico: a) formación de ácido clorhidrico, b) condensación del vapor de agua, c) mezcla de azufre y hierro, d) obtención de amonio, e) quemar troncos en una fogata, f) digestión de alimentos, g) fotosíntesis, h) colocar un hielo al fuego, i) fundir oro.

a, d, e, f, g: químicos; b, c, h, i: físicos

¿Por qué la mezcla de azufre y hierro es un cambio físico si el hierro y el azufre se ven diferentes al mezclarse?

No se forman nuevas sustancias; es una mezcla física separable

Libro de Química 1 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Actividades: espacios intermoleculares y cambios físicos o químicos

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Respuesta rápida

Sólido: espacios mínimos, cohesión > repulsión. Líquido: espacios pequeños. Gaseoso: espacios muy grandes, repulsión > cohesión. 2. a) químico, b) físico, c) físico, d) químico, e) químico, f) químico, g) químico, h) físico, i) físico.

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Solución — Página 11

Quimica 1° · 2024

Ejercicio 1

Diferencio los espacios intermoleculares presentes en los tres estados de la materia. Grafico y relaciono con la fuerza de cohesión y la fuerza de repulsión.

Graficación (descripción de los recuadros):

Estado sólido: dibujar las moléculas (círculos) muy juntas, prácticamente tocándose, en una disposición ordenada y regular (repetida en filas y columnas).
Estado líquido: dibujar las moléculas casi juntas, pero con pequeños espacios entre ellas y en disposición desordenada (pueden deslizarse unas sobre otras).
Estado gaseoso: dibujar las moléculas muy separadas entre sí, en posiciones aleatorias y ocupando todo el recipiente.

Relación con las fuerzas de cohesión y repulsión:

La fuerza de cohesión es la atracción que ejercen las moléculas entre sí; la fuerza de repulsión es la que las mantiene separadas.
En el sólido, la cohesión domina ampliamente sobre la repulsión: las moléculas quedan unidas en posiciones fijas, por eso el volumen y la forma son definidos y el espacio intermolecular es mínimo.
En el líquido, la cohesión sigue siendo mayor que la repulsión, pero basta para que las moléculas se deslican; el espacio intermolecular es pequeño y las moléculas ocupan la parte inferior del recipiente, tomando su forma.
En el gas, la repulsión domina sobre la cohesión: las moléculas se alejan, el espacio intermolecular es muy grande (aproximadamente 10 veces el diámetro de la molécula) y el gas ocupa todo el volumen disponible.
En los tres estados se cumple que, al aumentar la energía térmica, las moléculas se separan: la cohesión relativa disminuye y la separación intermolecular aumenta.

Respuesta

sólido = espacios mínimos, cohesión ≫ repulsión; líquido = espacios pequeños, cohesión > repulsión; gaseoso = espacios muy grandes, repulsión > cohesión.

Ejercicio 2

Leo los siguientes ejemplos. Escribo frente a cada ejemplo si corresponde a un cambio físico o químico.

Parte 2.a

Formación de ácido clorhidrico.

Se combina hidrógeno ( $\text{H}_{2}$ ) y cloro ( $\text{Cl}_{2}$ ) y se origina una sustancia nueva: $\text{H}_{2} + \text{Cl}_{2} \rightarrow 2\,\text{HCl}$ .
Se forman nuevas sustancias con propiedades distintas a las de los reactivos.

Respuesta

Cambio químico.

Parte 2.b

Condensación del vapor de agua.

El vapor ( $\text{H}_{2}\text{O}$ gaseoso) pasa a estado líquido al perder energía.
La composición química no cambia: sigue siendo $\text{H}_{2}\text{O}$ ; solo cambia el estado.

Respuesta

Cambio físico.

Parte 2.c

Mezcla de azufre y hierro.

Al mezclar, el azufre ( $\text{S}$ ) y el hierro ( $\text{Fe}$ ) conservan sus identidades.
No se crea ningún compuesto nuevo; la mezcla puede separarse por métodos físicos (imán, disolución).

Respuesta

Cambio físico.

Parte 2.d

Obtención de amonio.

Nitrógeno e hidrógeno reaccionan: $\text{N}_{2} + 3\,\text{H}_{2} \rightarrow 2\,\text{NH}_{3}$ .
Se forma una sustancia nueva ( $\text{NH}_{3}$ ) con propiedades diferentes.

Respuesta

Cambio químico.

Parte 2.e

Quemar troncos en una fogata.

La madera reacciona con el oxígeno del aire: $\text{C}_{6}\text{H}_{12}\text{O}_{6} + 6\,\text{O}_{2} \rightarrow 6\,\text{CO}_{2} + 6\,\text{H}_{2}\text{O} + \text{energía}$ .
Se producen gases ( $\text{CO}_{2}$ , vapor), cenizas y luz: hay sustancias nuevas.

Respuesta

Cambio químico.

Parte 2.f

Digestión de alimentos.

Las enzimas descomponen los almidones en azúcares, las grasas en ácidos grasos y las proteínas en aminoácidos.
Se generan sustancias distintas a las ingeridas, por lo que es una reacción química.

Respuesta

Cambio químico.

Parte 2.g

La fotosíntesis.

La planta transforma $\text{CO}_{2}$ y agua en glucosa usando la energía luminosa: $6\,\text{CO}_{2} + 6\,\text{H}_{2}\text{O} \xrightarrow{\text{luz}} \text{C}_{6}\text{H}_{12}\text{O}_{6} + 6\,\text{O}_{2}$ .
Se forman sustancias nuevas; es una reacción química.

Respuesta

Cambio químico.

Parte 2.h

Colocar un hielo al fuego.

El hielo sólido se derrite y luego el agua se evapora por el calor.
En todo el proceso la sustancia sigue siendo $\text{H}_{2}\text{O}$ ; solo cambian los estados (sólido → líquido → gaseoso), sin sustancias nuevas.

Respuesta

Cambio físico.

Parte 2.i

Fundir oro.

El oro sólido pasa a estado líquido al alcanzar su punto de fusión ( $1064\,^{\circ}\text{C}$ ).
Su composición sigue siendo $\text{Au}$ ; no hay sustancias nuevas.

Respuesta

Cambio físico.

Contenido de la página

ACTIVIDADES

1. Diferencio los espacios intermoleculares presentes en los tres estados de la materia. Grafico y relaciono con la fuerza de cohesión y la fuerza de repulsión.

Estado	Espacio intermolecular	Fuerza dominante
Moléculas en estado SÓLIDO	Mínimo: moléculas prácticamente unidas y ordenadas	Cohesión ≫ repulsión
Moléculas en estado LÍQUIDO	Pequeño: moléculas casi juntas y desordenadas	Cohesión > repulsión
Moléculas en estado GASEOSO	Muy grande: moléculas separadas y en movimiento	Repulsión > cohesión

2. Leo los siguientes ejemplos. Escribo frente a cada ejemplo si corresponde a un cambio físico o químico.

a) Formación de ácido clorhidrico. → Cambio químico
b) Condensación del vapor de agua. → Cambio físico
c) Mezcla de azufre y hierro. → Cambio físico
d) Obtención de amonio. → Cambio químico
e) Quemar troncos en una fogata. → Cambio químico
f) Digestión de alimentos. → Cambio químico
g) La fotosíntesis. → Cambio químico
h) Colocar un hielo al fuego. → Cambio físico
i) Fundir oro. → Cambio físico

Ejemplos resueltos

Clasificar: condensación del vapor de agua.

El vapor pasa a líquido al enfriarse; la sustancia sigue siendo $\text{H}_{2}\text{O}$ , solo cambia el estado: cambio físico.

Clasificar: formación de ácido clorhidrico.

$\text{H}_{2} + \text{Cl}_{2} \rightarrow 2\,\text{HCl}$ : se forma una sustancia nueva con propiedades distintas: cambio químico.

Tablas (2)

Estado	Espacio intermolecular	Fuerza dominante
Sólido	Mínimo, moléculas ordenadas y unidas	Cohesión ≫ repulsión
Líquido	Pequeño, moléculas desordenadas	Cohesión > repulsión
Gaseoso	Muy grande, moléculas separadas	Repulsión > cohesión

Ítem	Ejemplo	Tipo de cambio
a)	Formación de ácido clorhidrico	Químico
b)	Condensación del vapor de agua	Físico
c)	Mezcla de azufre y hierro	Físico
d)	Obtención de amonio	Químico
e)	Quemar troncos en una fogata	Químico
f)	Digestión de alimentos	Químico
g)	La fotosíntesis	Químico
h)	Colocar un hielo al fuego	Físico
i)	Fundir oro	Físico

Diagrama

flowchart LR
  subgraph Solido[Estado sólido]
    S1(( ))---S2(( ))
    S1---S3(( ))
    S2---S4(( ))
  end
  subgraph Liquido[Estado líquido]
    L1(( ))---L2(( ))
    L3(( ))---L4(( ))
  end
  subgraph Gas[Estado gaseoso]
    G1(( ))   G2(( ))   G3(( ))   G4(( ))
  end
  Solido -->|aumenta energía| Liquido -->|aumenta energía| Gas

Fórmulas y ecuaciones

Fotosíntesis: $6\,\text{CO}_{2} + 6\,\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow \text{C}_{6}\text{H}_{12}\text{O}_{6} + 6\,\text{O}_{2}$

Síntesis de amonio: $\text{N}_{2} + 3\,\text{H}_{2} \rightarrow 2\,\text{NH}_{3}$

$\text{H}@@MATH_0@@_{2}$ $\rightarrow$ $2\$ , $\text{HCl}$

$\text{N}@@MATH_0@@_{2}$ $\rightarrow$ $2\$ , $\text{NH}$ $_{3}$

$6\$ , $\text{CO}@@MATH_0@@_{2}@@MATH_1@@_{6}@@MATH_2@@_{12}@@MATH_3@@_{6}$ + $6\$ , $\text{O}$ $_{2}$

$6\$ , $\text{O}@@MATH_0@@_{6}@@MATH_1@@_{12}@@MATH_2@@_{6}$ $\rightarrow$ $6\$ , $\text{CO}@@MATH_3@@_{2}$ $\text{O}$

Glosario (7)

Espacio intermolecular: Distancia que separa a dos moléculas vecinas; aumenta del sólido al gas.
Fuerza de cohesión: Atracción que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia.
Fuerza de repulsión: Fuerza que aleja a las moléculas impidiendo que se sobrepongan.
Cambio físico: Transformación en la que no se forman sustancias nuevas (cambios de estado, mezclas).
Cambio químico: Transformación en la que se originan sustancias con propiedades distintas a las de partida.
Condensación: Paso de estado gaseoso a líquido al perder energía.
Fusión: Paso de estado sólido a líquido al alcanzar el punto de fusión.

Preguntas para practicar

¿Cómo graficarías las moléculas en estado sólido, líquido y gaseoso?

En el sólido, círculos pegados en filas ordenadas con espacios mínimos; en el líquido, círculos casi juntos pero desordenados con pequeños espacios; en el gas, círculos muy separados y dispersos por todo el recuadro.

¿Qué papel cumplen la fuerza de cohesión y la de repulsión en cada estado de la materia?

La cohesión atrae a las moléculas y la repulsión las separa. En el sólido domina la cohesión, en el gas domina la repulsión y en el líquido coexisten, permitiendo que las moléculas se deslicen.

¿Cómo sabes si un proceso descrito es un cambio químico y no uno físico?

Se busca si aparecen sustancias nuevas con propiedades distintas (color nuevo, gas, precipitado, luz o calor liberado). Si la sustancia conserva su composición y solo cambia de forma o estado, es un cambio físico.

Temas y conceptos clave

Espacios intermoleculares en los tres estados de la materiaFuerzas de cohesión y repulsiónCambios físicos y cambios químicosespacio intermolecularcohesiónrepulsióncambio de estadocambio físicocambio químicosustancia nueva

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📌 Antes de leer esto

• Tres estados de la materia y sus características
• Concepto de molécula y sustancia
• Idea de mezcla y de compuesto químico

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Indicadores de cambio químico (color, gas, temperatura, precipitado, luz)

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Diferencio los espacios intermoleculares presentes en los tres estados de la materia. Grafico y relaciono con la fuerza de cohesión y la fuerza de repulsión.

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