Página 135 - Libro de Química de Primero de Bachillerato

Pista para resolverlo tú mismo

• Escribe primero la ecuación química sin coeficientes y verifica los átomos de cada elemento.
• Utiliza el método de balanceo por tanteo: ajusta los coeficientes hasta que cada lado tenga el mismo número de átomos de C, H y O.
• Recuerda que la ley de conservación de la materia exige igualdad de átomos, no de moléculas.
• Reflexiona:
  • ¿Qué tipos de enlace se rompen y se forman?
  • ¿Cómo se manifiesta la energía liberada?
  $$CH_4 + ?O_2 \to ?CO_2 + ?H_2O$$ completa los signos de interrogación para balancear.
• Relaciona tu balance con la frase clave: “la materia no se crea ni se destruye”. ¿Encaja tu conteo de átomos con esta afirmación?

Análisis del problema/pregunta
Se presenta la combustión del metano ($$CH_4$$) con dioxígeno ($$O_2$$) para formar gas carbónico ($$CO_2$$) y vapor de agua ($$H_2O$$). Debemos explicar cómo se conserva la materia y qué sucede con reactivos y productos.

Resolución paso a paso

1. Ecuación química balanceada
   $$CH_4 + 2O_2 \;\longrightarrow\; CO_2 + 2H_2O$$
2. Conteo de átomos antes y después
   
   • Reactivos: C = 1, H = 4, O = 4 (2 moléculas de $$O_2$$ aportan 4 átomos de O).
   • Productos: C = 1 (en $$CO_2$$), H = 4 (en 2 moléculas de $$H_2O$$), O = 4 (2 en $$CO_2$$ y 2×1 en cada $$H_2O$$).
3. Demostración de la ley
   El número total de átomos de cada elemento es idéntico en reactivos y productos. No desaparecen ni aparecen átomos nuevos; simplemente se reorganizan formando sustancias distintas.
4. Transformación de la materia
   • Reactivos: metano y oxígeno.
   • Productos: dióxido de carbono y agua.
   Los tipos de enlaces cambian y la energía química almacenada en el metano se transforma en energía térmica (calor) y luminosa (luz). La materia permanece, solo cambia su forma y distribución.

Conclusión/Respuesta final
En la combustión del metano, la ley de conservación de la materia se cumple porque la suma de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno en los reactivos es exactamente la misma que en los productos. Los reactivos desaparecen como tales pero sus átomos se redistribuyen formando nuevas moléculas; por ello la materia no se crea ni se destruye, únicamente se transforma.