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Quimica 3° · 2024
Libro de Química 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Tema 1: Ley de la conservación de la energía y de la materia e importancia de los compuestos en la industria

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

  1. La masa de la cera no se pierde, se transforma en CO₂, H₂O y hollín; se conserva. 2) Son la materia prima que aporta las propiedades (plásticos, tintes, fármacos). 3) No: toda industria transforma compuestos químicos.
quimica ⭐ Dificultad 1/5 ⏱ 3 min lectura

Solución — Página 73

Quimica 3° · 2024

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Ejercicio 1

Cuando una vela se prende y empieza a arder: ¿qué crees que sucede con la masa total de la cera, se pierde o se transforma?

  1. La cera de la vela es mayoritariamente hidrocarburos (parafinas), de fórmula aproximada \text{C}_{n}\text{H}_{2n+2}, que reaccionan con el oxígeno del aire: 2\,\text{C}_{n}\text{H}_{2n+2} + (3n+1)\,\text{O}_{2} \rightarrow 2n\,\text{CO}_{2} + (2n+2)\,\text{H}_{2}\text{O}.
  2. Según la ley de conservación de la masa de Lavoisier, en una reacción química ni la masa se crea ni se destruye: los átomos solo se reorganizan.
  3. La cera sólida desaparece porque se convierte en gases (\text{CO}_{2} y vapor de \text{H}_{2}\text{O}) y en hollín (C) que se dispersa en el aire; la energía se libera como luz y calor.
  4. Si se capturaran todos los productos de la combustión, la masa total de reactivos (\text{cera} + \text{O}_{2}) sería igual a la masa total de productos (\text{CO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} + \text{hollín}).
Respuesta

La masa total de la cera no se pierde: se transforma. La masa se conserva, ya que los productos gaseosos y el hollín tienen exactamente la misma masa que la cera consumida más el oxígeno incorporado.

2
Ejercicio 2

¿Cómo definirías el rol que cumplen los compuestos químicos en la obtención de plásticos, lubricantes, tintes, medicamentos y pesticidas?

  1. Los compuestos químicos son sustancias formadas por dos o más elementos unidos en proporciones fijas, con propiedades distintas a las de sus átomos constituyentes.
  2. En la industria, estos compuestos funcionan como materias primas y como sustancias activas: a partir de ellos se sintetizan nuevos materiales con propiedades diseñadas.
  3. Ejemplos: los polímeros de etileno dan plásticos; los ésteres y aceites minerales dan lubricantes; los colorantes orgánicos (azoicos, antracénicos) dan tintes; los compuestos farmacéuticos (aspirina, amoxicilina) dan medicamentos; los organofosforados y carbamatos dan pesticidas.
  4. Su rol es, en síntesis, aportar la estructura molecular que determina la función: solubilidad, reactividad, toxicidad dirigida, color o viscosidad.
Respuesta

Los compuestos químicos constituyen la materia prima y el agente funcional de la industria: gracias a su estructura molecular permiten crear materiales y sustancias con propiedades específicas (flexibilidad, color, viscosidad, acción terapéutica o pesticida) que ningún elemento puro ofrecería por sí solo.

3
Ejercicio 3

¿Podría funcionar la industria sin la existencia de compuestos químicos? ¿Por qué?

  1. Toda industria transforma sustancias: metalurgia, textiles, alimentos, farmacéutica, cosmética y energética trabajan con compuestos químicos.
  2. Sin compuestos no habría polímeros para envases, colorantes para textiles, aditivos para alimentos, ni principios activos para medicinas.
  3. Incluso las fuentes de energía (combustibles, baterías) dependen de compuestos como el \text{H}_{2}\text{SO}_{4} o los hidrocarburos.
  4. Por tanto, la industria química es transversal: se la suele llamar "industria de las industrias".

Respuesta global: La masa se conserva en la combustión de la vela; los compuestos químicos son la materia prima funcional de la industria, sin la cual esta no podría operar.

Respuesta

No. La industria no podría funcionar sin compuestos químicos, porque toda transformación productiva implica reaccionar o combinar sustancias; sin ellos desaparecerían los plásticos, tintes, medicamentos, pesticidas, combustibles y alimentos procesados sobre los que se basa la producción moderna.

Contenido de la página

Tema 1: Ley de la conservación de la energía y de la materia e importancia de los compuestos en la industria

Saberes previos

  • Cuando una vela se prende y esta empieza a arder, ¿qué crees que sucede con la masa total de la cera, se pierde o se transforma?
  • ¿Cómo definirías el rol que cumplen los compuestos químicos en la obtención de plásticos, lubricantes, tintes, medicamentos y pesticidas?
  • ¿Podría funcionar la industria sin la existencia de compuestos químicos? ¿Por qué?

(Ilustración: equipo de destilación con matraz redondo, matraz Erlenmeyer y vaso de precipitados calentados sobre mecheros, junto a una científica con bata de laboratorio.)

Ejemplos resueltos

Se queman 2,0 g de parafina (\text{C}_{20}\text{H}_{42}) y se consumen 6,4 g de \text{O}_{2}. ¿Cuánta masa de productos se obtiene?

  1. Por la ley de conservación: m_{\text{productos}} = m_{\text{parafina}} + m_{\text{O}_{2}}.
  2. Sustitución: m_{\text{productos}} = 2{,}0\,\text{g} + 6{,}4\,\text{g} = 8{,}4\,\text{g}. Respuesta: 8,4 g de productos (\text{CO}_{2} y \text{H}_{2}\text{O}).

Tabla

Producto industrial Compuesto químico de origen Propiedad que aporta
Plásticos Polímeros de etileno, propileno Flexibilidad y resistencia
Lubricantes Ésteres, aceites minerales Baja fricción (viscosidad)
Tintes Colorantes azóicos, antracénicos Color
Medicamentos Aspirina, amoxicilina Acción terapéutica
Pesticidas Organofosforados, carbamatos Toxicidad dirigida a plagas

Fórmulas y ecuaciones

m_{\text{reactivos}} = m_{\text{productos}} (Lavoisier)

2\,\text{C}@@MATH_0@@\text{H}@@MATH_1@@_{2} \rightarrow 2n\,\text{CO}@@MATH_2@@_{2}\text{O}

m_{@@MATH_0@@\text{productos}}

Glosario (4)

Ley de conservación de la masa
Principio de Lavoisier según el cual en una reacción química la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos.
Compuesto químico
Sustancia formada por dos o más elementos unidos en proporciones fijas, con propiedades propias distintas de las de sus elementos.
Combustión
Reacción exotérmica de una sustancia (combustible) con el oxígeno, que produce dióxido de carbono, vapor de agua y energía.
Materia prima
Sustancia o material natural o elaborado que se utiliza como insumo para producir otro bien.

Preguntas para practicar

Cuando una vela se prende y empieza a arder, ¿qué crees que sucede con la masa total de la cera, se pierde o se transforma?

Se transforma: la cera se convierte en dióxido de carbono, vapor de agua y hollín. La masa total se conserva porque, según Lavoisier, en una reacción química la masa de los productos es igual a la masa de los reactivos (cera más oxígeno incorporado).

¿Cómo definirías el rol que cumplen los compuestos químicos en la obtención de plásticos, lubricantes, tintes, medicamentos y pesticidas?

Son la materia prima y el agente funcional de la industria: su estructura molecular aporta propiedades específicas como flexibilidad (plásticos), viscosidad (lubricantes), color (tintes), acción terapéutica (medicamentos) o toxicidad dirigida (pesticidas).

¿Podría funcionar la industria sin la existencia de compuestos químicos? ¿Por qué?

No. Toda industria transforma sustancias: sin compuestos químicos no existirían plásticos, tintes, medicamentos, pesticidas, combustibles ni alimentos procesados, por lo que la producción moderna sería inviable.

Temas y conceptos clave

Ley de conservación de la energía y de la materiaImportancia de los compuestos químicos en la industriaLey de conservación de la masaReacción de combustiónCompuesto químicoTransformación químicaIndustria química

Fuentes y referencias

  • https://n9.cl/5iph49
  • https://infoadaptiga
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Figuras de la página (1)

Ilustración de una científica sonriente con cabello rizado, bata de laboratorio azul y un papel en la mano.
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué dice la ley de conservación de la masa de Lavoisier?
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¿Qué productos se forman al quemar una vela?
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¿Por qué la industria depende de los compuestos químicos?
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📌 Antes de leer esto
  • • Concepto de elemento y compuesto químico
  • • Ecuación química balanceada
  • • Noción de masa y reacción química
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Ley de conservación de la energía: transformaciones y formas de energía
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Ley de la conservación de la energía y de la materia e importancia de los compuestos en la industria

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eS Saberes previos Cuando una vela se prende y esta empieza a arder

¿Qué crees que sucede con la masa total de la cera, se pierde o se transforma? ¿Cómo definirías el rol que cumplen los compuestos químicos en la obtención de plásticos lubricantes, tintes, medicamentos y

pesticidas? ¿Podría funcionar la industria sin la existencia de compuestos

químicos? ¿Por qué? )

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