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Quimica 3° · 2024
Libro de Química 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

146/210

Evaluación Sección 10: conservación de la materia y masas moleculares

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

  1. Ambas ecuaciones conservan los mismos números de átomos en reactivos y productos (6 C, 12 H, 18 O): ejemplo de la ley de conservación de la materia. 2) Ibuprofeno: 206,27 g/mol; Sulfato de aluminio: 342,14 g/mol.
📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 146

Quimica 3° · 2024

1
Ejercicio 1

Observo las siguientes ecuaciones propias de dos procesos que ocurren en la naturaleza y explico por qué estos son considerados como ejemplos de la ley de la conservación de la materia.

Fotosíntesis:

6\mathrm{CO_2} + 6\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{C_6H_{12}O_6} + 6\mathrm{O_2}

Respiración celular:

\mathrm{C_6H_{12}O_6} + 6\mathrm{O_2} \rightarrow 6\mathrm{CO_2} + 6\mathrm{H_2O}

  1. La ley de la conservación de la materia (Lavoisier) establece que en una reacción química los átomos no se crean ni se destruyen: solo cambian de forma de combinación.
  2. En la fotosíntesis hay, en los reactivos, 6 átomos de C, 12 átomos de H y 18 átomos de O (6\times 2 = 12 de \mathrm{CO_2} más 6 de \mathrm{H_2O}).
  3. En los productos de la fotosíntesis: \mathrm{C_6H_{12}O_6} aporta 6 C, 12 H y 6 O; 6\mathrm{O_2} aporta 12 O; total: 6 C, 12 H y 18 O. Coinciden exactamente.
  4. En la respiración celular el recuento es el mismo: \mathrm{C_6H_{12}O_6} da 6 C + 12 H + 6 O y 6\mathrm{O_2} da 12 O (reactivos: 6 C, 12 H, 18 O); los productos 6\mathrm{CO_2} dan 6 C + 12 O y 6\mathrm{H_2O} dan 12 H + 6 O (productos: 6 C, 12 H, 18 O).
  5. Como el número de átomos de cada elemento es idéntico antes y después, ninguna masa se pierde ni aparece: la materia se transforma, no se destruye. La materia total del universo permanece constante.
  6. Además, las dos ecuaciones son recíprocas: la fotosíntesis "construye" la glucosa y el oxígeno, y la respiración celular los "descompone" devolviendo \mathrm{CO_2} y \mathrm{H_2O}, lo que confirma que los átomos circulan sin desaparecer.

Respuesta

Ambas ecuaciones están balanceadas y conservan el número de átomos de cada elemento (6 C, 12 H y 18 O en cada lado); por eso son ejemplos de la ley de conservación de la materia.

2
Ejercicio 2

Leo la descripción de cada ficha y calculo la masa molecular de los siguientes compuestos.

a
Parte 2.a

Ibuprofeno ($\mathrm{C_{13}H_{18}O_2}$)

Elemento N.º de átomos Masa atómica promedio (u) N.º de átomos × masa atómica promedio
Carbono (C) 13 12,01 13 \times 12{,}01 = 156{,}13
Hidrógeno (H) 18 1,008 18 \times 1{,}008 = 18{,}14
Oxígeno (O) 2 16,00 2 \times 16{,}00 = 32{,}00
Masa molecular 156{,}13 + 18{,}14 + 32{,}00 = 206{,}27
  1. Identifico los elementos de la fórmula \mathrm{C_{13}H_{18}O_2}: carbono, hidrógeno y oxígeno.
  2. Conto los átomos: 13 C, 18 H y 2 O.
  3. Multiplico el número de átomos por la masa atómica promedio de cada elemento.
  4. Sumo los productos: 156{,}13 + 18{,}14 + 32{,}00.
Respuesta

\mathrm{MM_{C_{13}H_{18}O_2}} \approx 206{,}27 \, \text{g/mol} (o 206,27 u por molécula).

b
Parte 2.b

Sulfato de aluminio ($\mathrm{Al_2(SO_4)_3}$)

Elemento N.º de átomos Masa atómica promedio (u) N.º de átomos × masa atómica promedio
Aluminio (Al) 2 26,98 2 \times 26{,}98 = 53{,}96
Azufre (S) 3 32,06 3 \times 32{,}06 = 96{,}18
Oxígeno (O) 12 16,00 12 \times 16{,}00 = 192{,}00
Masa molecular 53{,}96 + 96{,}18 + 192{,}00 = 342{,}14
  1. En \mathrm{Al_2(SO_4)_3} el paréntesis se multiplica por 3: hay 2 Al, 3 \times 1 = 3 S y 3 \times 4 = 12 O.
  2. Multiplico: 2 \times 26{,}98 = 53{,}96 u.
  3. Multiplico: 3 \times 32{,}06 = 96{,}18 u.
  4. Multiplico: 12 \times 16{,}00 = 192{,}00 u.
  5. Sumo los productos: 53{,}96 + 96{,}18 + 192{,}00.
Respuesta

\mathrm{MM_{Al_2(SO_4)_3}} \approx 342{,}14 \, \text{g/mol} (o 342,14 u por molécula).

Contenido de la página

Evaluación Sección 10

1. Observo las siguientes ecuaciones propias de dos procesos que ocurren en la naturaleza y explico por qué estos son considerados como ejemplos de la ley de la conservación de la materia.

Fotosíntesis 6\mathrm{CO_2} + 6\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{C_6H_{12}O_6} + 6\mathrm{O_2}

Respiración celular \mathrm{C_6H_{12}O_6} + 6\mathrm{O_2} \rightarrow 6\mathrm{CO_2} + 6\mathrm{H_2O}

2. Leo la descripción de cada ficha y calculo la masa molecular de los siguientes compuestos.

Ficha: Ibuprofeno

  • Fórmula: \mathrm{C_{13}H_{18}O_2}
  • Importancia: Es un compuesto químico importante en el campo de la medicina pues actúa como un ingrediente activo de varios medicamentos que actúan contra el dolor.

Ficha: Sulfato de aluminio

  • Fórmula: \mathrm{Al_2(SO_4)_3}
  • Importancia: Es un compuesto químico importante en la fabricación de papel, así como en la purificación del agua.

Cada ficha incluye una tabla "Cálculo de la masa molecular" con columnas: Elemento | Número de átomos | Masa atómica promedio | Número de átomos × masa atómica promedio | Masa molecular del compuesto.

Texto de Química — 145

Ejemplos resueltos

Calcular la masa molecular de la glucosa \mathrm{C_6H_{12}O_6}.

Carbono: 6 \times 12{,}01 = 72{,}06; hidrógeno: 12 \times 1{,}008 = 12{,}096; oxígeno: 6 \times 16{,}00 = 96{,}00. Suma: 72{,}06 + 12{,}10 + 96{,}00 = 180{,}16 \, \text{g/mol}.

Tablas (3)

Elemento N.º de átomos Masa atómica promedio (u) N.º de átomos × masa atómica promedio
C 13 12,01 156,13
H 18 1,008 18,14
O 2 16,00 32,00
Masa molecular ibuprofeno 206,27 g/mol
Elemento N.º de átomos Masa atómica promedio (u) N.º de átomos × masa atómica promedio
Al 2 26,98 53,96
S 3 32,06 96,18
O 12 16,00 192,00
Masa molecular sulfato de aluminio 342,14 g/mol
Proceso Reactivos Productos
Fotosíntesis 6 C, 12 H, 18 O 6 C, 12 H, 18 O
Respiración celular 6 C, 12 H, 18 O 6 C, 12 H, 18 O

Fórmulas y ecuaciones

\mathrm{MM} = \sum n_i \times M_i

6\mathrm{CO_2} + 6\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{C_6H_{12}O_6} + 6\mathrm{O_2}

\mathrm{C_6H_{12}O_6} + 6\mathrm{O_2} \rightarrow 6\mathrm{CO_2} + 6\mathrm{H_2O}

\mathrm{MM} = \sum_{i} n_i \times M_i

\mathrm{MM}@@MATH_0@@\mathrm{C_{13}H_{18}O_2}} = 13(12{,}01) + 18(1{,}008) + 2(16{,}00) \approx 206{,}27 \, \text{g/mol}

\mathrm{MM}@@MATH_0@@\mathrm{Al_2(SO_4)_3}} = 2(26{,}98) + 3(32{,}06) + 12(16{,}00) \approx 342{,}14 \, \text{g/mol}

Glosario (5)

Ley de conservación de la materia
Principio que afirma que la materia no se crea ni se destruye en una reacción química, solo se transforma.
Masa molecular
Suma de las masas atómicas promedio de todos los átomos de una molécula; se expresa en g/mol o u.
Masa atómica promedio
Masa media de un átomo de un elemento en la naturaleza, expresada en unidades de masa atómica (u) o g/mol.
Ecuación química balanceada
Ecuación en la que el número de átomos de cada elemento es igual en reactivos y productos.
Respiración celular
Proceso en el que los organismos oxidan la glucosa para obtener energía, produciendo CO₂ y agua.

Preguntas para practicar

¿Por qué la fotosíntesis y la respiración celular son consideradas reacciones recíprocas?

Porque la fotosíntesis convierte CO₂ y H₂O en glucosa y O₂, y la respiración celular invierte ese proceso, reconvertiendo glucosa y O₂ en CO₂ y H₂O. Los mismos átomos circulan entre ambos procesos sin perderse.

¿Qué ocurriría con el balance de una ecuación si se olvidara un coeficiente?

La ecuación quedaría desbalanceada: el número de átomos de algún elemento sería distinto en reactivos y productos, violando la ley de conservación de la materia y la conservación de la carga.

Temas y conceptos clave

Ley de conservación de la materiaBalance de ecuaciones químicasCálculo de masa molecularFotosíntesisRespiración celularley de conservación de la materiaátomos que no se crean ni se destruyenbalance de ecuacionesmasa atómica promediomasa molecular (g/mol)subíndices y paréntesis en fórmulas

Fuentes y referencias

  • Masa atómica promedio tomada de la tabla periódica (IUPAC, valores redondeados a 2 decimales).
¿Te fue útil esta página?

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se comprueba la conservación de la materia en una ecuación química balanceada?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo se calcula la masa molecular de un compuesto a partir de su fórmula?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué la fotosíntesis y la respiración celular son reacciones recíprocas?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Masa atómica promedio de los elementos (tabla periódica)
  • • Lectura de fórmulas químicas con paréntesis y subíndices
  • • Noción de balance de ecuaciones químicas
Siguiente tema sugerido
Mol y número de Avogadro: relación entre masa molecular y cantidad de sustancia
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1118 caracteres

Ey EVALUACIÓN SECCIÓN 10 )

  1. Observo las siguientes ecuaciones propias de dos procesos que ocurren en la naturaleza y explico por qué estos son considerados como ejemplos de la ley de la conservación de la materia.

Fotosíntesis 6CO,+6H,O > C,H,,0, +60,

Respiración celular C,H,,0, + 60, > 6CO, + H,O

  1. Leo la descripción de cada ficha y calculo la masa molecular de los siguientes compuestos:

Nombre del Ibuprofeno

compuesto:

Fórmula: C,3H,,0,

Importancia: Es un compuesto químico importante en el campo de la medicina pues actúa como un

ingrediente activo de varios medicamentos que actuan contra el dolor.

Cálculo de la masa molecular

Elemento Número de Masa atómica Número de átomos x Masa molecular del compuesto átomos promedio masa atómica promedio

Nombre del com-

Sulfato de Aluminio

puesto: Fórmula: AL, (SO), Importancia: Es un compuesto químico importante en la fabricación de papel, así como en la purificación del agua. Cálculo de la masa molecular Elemento Número de átomos Masa atómica Número de átomos Masa molecular promedio x masa atómica promedio del compuesto

Texto de Química ' 145

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