Química – Bachillerato General – 1 (Primero de Bachillerato) – Pág 23 – Resuelto 0

Pregunta 5) Explico la diferencia entre un cambio físico y un cambio químico en la materia.

Respuesta:
Paso 1: Regla / definición: Un cambio físico altera la apariencia o el estado de una sustancia sin cambiar su composición química. Un cambio químico transforma las sustancias iniciales en otras con distinta composición. La Ley de conservación de la masa indica que la masa total se conserva en cambios químicos.
Paso 2: Cambio físico (ejemplo): El hielo que se funde pasa de sólido a líquido; las moléculas siguen siendo H2O. No cambia la composición.
Paso 3: Cambio químico (ejemplo): La combustión de papel convierte celulosa + O2 en CO2, H2O y cenizas; las sustancias nuevas tienen distinta composición.
Paso 4: Cómo reconocerlos: En un cambio físico hay cambio de estado, forma o mezcla reversible; en un cambio químico aparecen color nuevo, gas, precipitado, cambio de energía o es irreversible en condiciones simples.
Resultado final: \( \boxed{\text{Cambio físico: misma composición; Cambio químico: cambia la composición}} \)

Pregunta 6) Identifico los enunciados correctos relacionados con la materia y corrijo los erróneos.

Respuesta:
Paso 1: Enunciados dados:
• La materia se destruye y no se transforma.
• La materia se puede medir, pero no pesar.
• Los cuerpos, sean estos sólidos, líquidos, gaseosos, están formados por moléculas y son considerados porciones de materia.
• La materia se presenta en forma homogénea o heterogénea.
Paso 2: Corrección 1: “La materia se destruye y no se transforma.” -> Incorrecto. Regla: La materia no se destruye, se transforma (Ley de conservación de la masa). Corrección: “La materia no se destruye; se transforma.”
Paso 3: Corrección 2: “La materia se puede medir, pero no pesar.” -> Incorrecto. Explicación: Se puede medir su masa y también su peso (peso = fuerza debida a la gravedad). Corrección: “La materia se puede medir (masa, volumen) y también pesar (peso como fuerza).”
Paso 4: Verificación 3: “Los cuerpos … están formados por moléculas y son porciones de materia.” -> Correcto. Explicación: Los estados sólido, líquido y gaseoso están formados por partículas (átomos o moléculas).
Paso 5: Verificación 4: “La materia se presenta en forma homogénea o heterogénea.” -> Correcto. Explicación: Mezclas homogéneas tienen composición uniforme; heterogéneas no.
Resultado final: \( \boxed{\text{Enunciados correctos: 3 y 4. Enunciados 1 y 2 son erróneos y deben corregirse como arriba.}} \)

Pregunta 7) Observa el esquema (temperatura constante) con P1=1 atm V1=200 L; P2=2 atm V2=100 L; P3=4 atm V3=50 L; P4=8 atm V4=25 L. Responde: ¿A qué Ley corresponde? ¿Qué sucede con el volumen cuando la presión aumenta? ¿En qué actividad cotidiana se evidencia?

Respuesta:
Paso 1: Regla / fórmula: A temperatura constante se cumple la Ley de Boyle: \(P_1V_1=P_2V_2=\text{constante}.\)
Paso 2: Verificación numérica: Calculemos los productos \(P_iV_i\):
\(P_1V_1=1\ \text{atm}\times200\ \text{L}=200\ \text{atm·L}\).
\(P_2V_2=2\ \text{atm}\times100\ \text{L}=200\ \text{atm·L}\).
\(P_3V_3=4\ \text{atm}\times50\ \text{L}=200\ \text{atm·L}\).
\(P_4V_4=8\ \text{atm}\times25\ \text{L}=200\ \text{atm·L}\).
Paso 3: Conclusión: Todos dan la misma constante (200 atm·L), por lo tanto corresponde a la Ley de Boyle.
Paso 4: Demostración de la relación inversa (ejemplo algebraico): De \(P_1V_1=P_2V_2\) despejamos \(V_2=\dfrac{P_1V_1}{P_2}\).
Sustituyendo: \(V_2=\dfrac{1\ \text{atm}\cdot200\ \text{L}}{2\ \text{atm}}=\dfrac{200\ \cancel{\text{atm}}\ \text{L}}{2\ \cancel{\text{atm}}}=100\ \text{L}\).
Paso 5: Respuesta a la pregunta sobre qué sucede cuando la presión aumenta: El volumen disminuye, es decir, son inversamente proporcionales (si la presión se duplica, el volumen se reduce a la mitad).
Paso 6: Aplicación en la vida cotidiana: Ejemplo: al usar una jeringa o una bomba de bicicleta, al empujar se aumenta la presión y el volumen disponible del gas disminuye, permitiendo expulsarlo. Otro ejemplo: el funcionamiento de un pistón en un motor y el compresor de una bicicleta.
Resultado final: \( \boxed{\text{Ley: Boyle. Volumen disminuye cuando la presión aumenta. Ejemplo: jeringa o bomba de bicicleta.}} \)