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Actividades: espacios intermoleculares y cambios físicos o químicos

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

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Respuesta rápida

Sólido: espacios mínimos, cohesión muy mayor que repulsión; líquido: espacios pequeños, cohesión ≈ repulsión; gaseoso: espacios muy grandes, fuerzas casi nulas. 2. Químicos: a, d, e, f, g. Físicos: b, c, h, i.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 11

Quimica 2° · 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.

Se representa cada estado con círculos (moléculas) dentro de un recuadro:

Estado sólido: moléculas muy juntas, en posiciones fijas y ordenadas, apenas tocándose.

Espacio intermolecular: mínimo.
Fuerza de cohesión (atracción entre moléculas): muy intensa, domina sobre la de repulsión.
Fuerza de repulsión: presente, pero al estar tan próximas las moléculas actúa como un "tope" que impide seguir comprimiéndolas; el sólido tiene volumen definido y forma propia.

Estado líquido: moléculas cercanas pero desordenadas, deslizándose unas sobre otras; espacios intermoleculares pequeños pero mayores que en el sólido.

Fuerza de cohesión: intensa, pero menor que en el sólido, suficiente para mantener un volumen definido.
Fuerza de repulsión: se equilibra con la cohesión en el contacto entre moléculas; por eso el líquido toma la forma del recipiente sin comprimirse notablemente.

Estado gaseoso: moléculas muy separadas, en movimiento rápido y caótico.

Espacio intermolecular: muy grande (las distancias son mucho mayores que el tamaño de las moléculas).
Fuerza de cohesión: prácticamente despreciable.
Fuerza de repulsión: también casi nula entre moléculas lejanas; predomina la energía cinética del movimiento, por lo que el gas se expande hasta ocupar todo el recipiente y es muy compresible.

Relación: a mayor cercanía de las moléculas, mayor cohesión y mayor repulsión de contacto; al separarlas (aumentar espacio intermolecular) ambas fuerzas disminuyen y el sistema pasa de sólido a líquido a gas (por aumento de temperatura/energía).

Respuesta

Sólido = espacios mínimos, cohesión >> repulsión, forma fija; líquido = espacios pequeños, cohesión ≈ repulsión, volume definido pero forma variable; gaseoso = espacios muy grandes, fuerzas intermoleculares casi nulas, se expande y es compresible.

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 sintetiza una sustancia nueva ( $\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{HCl}$ ), con propiedades distintas a las de los reactivos.

Respuesta

Cambio químico.

Parte 2.b

Condensación del vapor de agua: el $\text{H}_2\text{O}$ gaseoso pasa a estado líquido; no cambia su composición.

Respuesta

Cambio físico.

Parte 2.c

Mezcla de azufre y hierro: al unirlos mecánicamente el azufre sigue siendo azufre y el hierro hierro; cada uno conserva sus propiedades.

Respuesta

Cambio físico (mezcla física).

Parte 2.d

Obtención de amonio: se forma una sustancia nueva ( $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3}$ ).

Respuesta

Cambio químico.

Parte 2.e

Quemar troncos en una fogata: la madera se oxida y produce $\text{CO}_2$ , agua, cenizas y calor; hay sustancias nuevas.

Respuesta

Cambio químico (combustión).

Parte 2.f

Digestión de alimentos: las enzimas descomponen los alimentos en moléculas más simples (glucosa, aminoácidos).

Respuesta

Cambio químico.

Parte 2.g

La fotosíntesis: la planta transforma $\text{CO}_2$ y agua en glucosa y oxígeno.

Respuesta

Cambio químico.

Parte 2.h

Colocar un hielo al fuego: el hielo ( $\text{H}_2\text{O}$ sólido) se derrite y luego evapora; la sustancia sigue siendo agua.

Respuesta

Cambio físico (aunque el calor transferido es de otro origen, en el hielo solo cambia de estado).

Parte 2.i

Fundir oro: el oro sólido pasa a estado líquido; no cambia su composición ni aparece sustancia nueva.

Respuesta: Químicos: a, d, e, f, g. Físicos: b, c, h, i.

Respuesta

Cambio físico (fusión).

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.

Moléculas en estado SÓLIDO: [recuadro para dibujo] + [recuadro para relación de fuerzas]
Moléculas en estado LÍQUIDO: [recuadro para dibujo] + [recuadro para relación de fuerzas]
Moléculas en estado GASEOSO: [recuadro para dibujo] + [recuadro para relación de fuerzas]

2. 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) La fotosíntesis.
h) Colocar un hielo al fuego.
i) Fundir oro.

Ejemplos resueltos

Clasificar "Fundir oro" como cambio físico o químico.

El oro sólido pasa a estado líquido al calentarse: $\text{Au}_{(s)} \rightarrow \text{Au}_{(l)}$ . No se forma sustancia nueva, la composición y las propiedades del oro se conservan. Por tanto es un cambio físico (fusión).

Tablas (2)

Ejemplo	Tipo de cambio	Justificación
a) Formación de ácido clorhidrico	Químico	Se forma HCl, sustancia nueva
b) Condensación del vapor de agua	Físico	Cambio de estado del agua
c) Mezcla de azufre y hierro	Físico	Mezcla sin reacción; conservan propiedades
d) Obtención de amonio	Químico	Se forma NH₃, compuesto nuevo
e) Quemar troncos en una fogata	Químico	Combustión: CO₂, H₂O y cenizas
f) Digestión de alimentos	Químico	Enzimas generan moléculas más simples
g) La fotosíntesis	Químico	Se produce glucosa y O₂
h) Colocar un hielo al fuego	Físico	El hielo se derrite/evapora sin cambiar de sustancia
i) Fundir oro	Físico	Fusión: Au sólido → Au líquido

Estado	Espacio intermolecular	Cohesión vs. repulsión	Propiedades
Sólido	Mínimo	Cohesión ≫ repulsión	Forma y volumen definidos, poco compresible
Líquido	Pequeño	Cohesión ≈ repulsión	Volumen definido, forma del recipiente
Gaseoso	Muy grande	Ambas ≈ 0	Sin forma ni volumen definidos, muy compresible

Diagrama

flowchart LR
  S[Sólido: espacios mínimos, moléculas ordenadas] -->|+ temperatura| L[Líquido: espacios pequeños, moléculas móviles]
  L -->|+ temperatura| G[Gas: espacios muy grandes, moléculas libres]
  S ---|F cohesión >> F repulsión| S
  L ---|F cohesión ≈ F repulsión| L
  G ---|F intermoleculares ≈ 0| G

Fórmulas y ecuaciones

cohesión >> repulsión (sólido); cohesión ≈ repulsión (líquido); ambas ≈ 0 (gas)

$\text{H}$ _2 + $\text{Cl}$ _2 $\rightarrow$ 2 $\text{HCl}$

$\text{N}$ _2 + 3 $\text{H}$ _2 $\rightarrow$ 2 $\text{NH}$ _3

6 $\text{CO}$ _2 + 6 $\text{H}$ _2 $\text{O}$ $\xrightarrow{\text{luz}}$ $\text{C}$ _6 $\text{H}@@MATH_0@@\text{O}$ _6 + 6 $\text{O}$ _2

Glosario (5)

Espacio intermolecular: Distancia que separa a las moléculas de una sustancia; aumenta al pasar de sólido a líquido y a gas.
Fuerza de cohesión: Atracción que ejercen las moléculas unas sobre otras dentro de una misma sustancia.
Fuerza de repulsión: Fuerza que se opone a la aproximación de las moléculas cuando están demasiado cerca.
Cambio físico: Transformación en la que no se forman sustancias nuevas; cambian estado, forma o tamaño.
Cambio químico: Transformación en la que se generan sustancias nuevas con propiedades distintas.

Preguntas para practicar

¿Por qué un gas es muy compresible mientras que un líquido casi no se comprime?

Porque en el gas los espacios intermoleculares son muy grandes respecto al tamaño de las moléculas y las fuerzas de cohesión y repulsión son prácticamente nulas, de modo que al aplicar presión se reduce mucho la distancia entre moléculas; en el líquido las moléculas ya están muy próximas y la repulsión de contacto impide acercarlas más, por eso su compresión es despreciable.

¿Qué señales indican que ocurrió un cambio químico?

La aparición de sustancias nuevas, cambio de color, liberación o absorción de calor, formación de gas, olor distinto o precipitados; en el caso de la combustión se observa llama, humo y cenizas.

Temas y conceptos clave

Estados de la materia y espacios intermolecularesFuerzas de cohesión y repulsiónCambios físicos y cambios químicosespacio intermolecularcohesiónrepulsióncambio físicocambio químicocombustióntransición de estado

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Figuras de la página (1)

Tres pares de recuadros en fila: a la izquierda la etiqueta (moléculas en estado sólido, líquido y gaseoso), en el centro un recuadro vacío para dibujar las moléculas (borde gris en sólido, amarillo en líquido, morado en gaseoso) y a la derecha un recuadro con renglones punteados para escribir la relación con las fuerzas. — Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se diferencian los espacios intermoleculares en sólido, líquido y gas?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Qué diferencia hay entre fuerza de cohesión y fuerza de repulsión?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cómo saber si un ejemplo es un cambio físico o químico?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Estados de la materia y sus propiedades
• Partículas constituyentes de la materia (átomos y moléculas)
• Diferencia entre mezcla y compuesto
• Nociones de energía y temperatura

Siguiente tema sugerido

Cambios de estado y energía involucrada (entalpía de fusión y vaporización)

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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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