Página 22 - Libro de Química de Primero de Bachillerato

Recuerda analizar si después del proceso se obtienen las mismas sustancias (cambio físico) o nuevas sustancias (cambio químico). Observa pistas como la formación de gases, cambios de color permanentes o liberación importante de energía: suelen indicar un cambio químico.

Análisis del problema
Se solicita distinguir dos tipos de transformaciones que puede experimentar la materia: cambios físicos y cambios químicos.

Resolución paso a paso

1. Definir cada cambio.
   
   • Cambio físico: modificación de la forma, el estado de agregación, el tamaño u otras propiedades sin alterar la identidad química de la sustancia. Ejemplos: fundir hielo, triturar sal.
   • Cambio químico: proceso en el que una o más sustancias se transforman en otras diferentes, con nuevas propiedades químicas, debido a la reorganización de sus átomos. Ejemplos: combustión del papel, oxidación del hierro.
2. Comparar características clave.
   
   • Estructura interna: permanece igual en un cambio físico; se modifica en un cambio químico.
   • Reversibilidad: muchos cambios físicos son fácilmente reversibles (congelar/descongelar agua); los químicos suelen ser difíciles de revertir (oxidación).
   • Energía involucrada: los cambios químicos implican mayor variación energética (liberación o absorción) que los físicos.

Conclusión / Respuesta final
Un cambio físico altera solo las propiedades externas de una sustancia —estado, forma o tamaño— sin modificar su composición; en un cambio químico, la sustancia se convierte en otra, con distinta composición y propiedades, debido a la ruptura y formación de enlaces químicos.

Repasa la Ley de Lavoisier (conservación de la materia) y las propiedades generales de la materia: masa, peso, volumen. Pregúntate: ¿Todas las afirmaciones respetan estos principios? Para corregir, formula la idea de acuerdo con la teoría aceptada.

Análisis del problema
Se presentan cuatro afirmaciones sobre la materia. Hay que señalar cuáles son verdaderas y reescribir correctamente las falsas.

Resolución paso a paso

1. Afirmación 1: “La materia se destruye y no se transforma.” — Incorrecta.
   • Corrección: La materia no se crea ni se destruye; solo se transforma, de acuerdo con la ley de conservación de la materia.
2. Afirmación 2: “La materia se puede medir, pero no pesar.” — Incorrecta.
   • Corrección: La materia posee masa, por lo tanto puede medirse y pesarse (determinar su masa o peso bajo un campo gravitatorio).
3. Afirmación 3: “Los cuerpos sean estos sólidos, líquidos, gaseosos están formados por moléculas y son consideradas porciones de materia.” — Correcta.
4. Afirmación 4: “La materia se presenta en forma homogénea o heterogénea.” — Correcta.

Conclusión / Respuesta final

• Correctas: Afirmaciones 3 y 4.
• Falsas corregidas:
  1) La materia no se crea ni se destruye; se transforma.
  2) La materia se puede medir y también pesar porque posee masa.

Busca la ley cuyos experimentos usaron recipientes con pistones móviles y concluyeron que si T es constante, la multiplicación de presión y volumen permanece igual. Verifica datos del gráfico: P₁V₁=1 at·200 L, P₂V₂=2 at·100 L (200) … todos dan el mismo valor.

Análisis del problema
El diagrama muestra que al duplicar, cuadruplicar u octuplicar la presión, el volumen se reduce a la mitad, a la cuarta parte u octava parte respectivamente, manteniendo la temperatura constante.

Resolución paso a paso

1. Identificar la relación matemática: $$P \times V = k$$ (producto constante).
2. Revisar las leyes de los gases:
   • Ley de Boyle-Mariotte: a temperatura constante, $$P \propto \frac{1}{V}$$ (inversamente proporcional).
   • Las demás leyes (Charles, Gay-Lussac, Avogadro) relacionan otras variables.

Conclusión / Respuesta final
El esquema corresponde a la Ley de Boyle-Mariotte.

Recuerda la ecuación de Boyle $$P_1V_1=P_2V_2$$. Si multiplicas presión por un factor "n", divide el volumen por el mismo factor para que el producto permanezca constante.

Análisis del problema
Se parte de la misma situación de la Ley de Boyle, donde se observa cómo varía V al incrementar P.

Resolución paso a paso

1. La relación es inversa: $$P \uparrow \; \Rightarrow \; V \downarrow$$.
2. Ejemplos del esquema:
   • De 1 at a 2 at, volumen pasa de 200 L a 100 L (se reduce a la mitad).
   • De 2 at a 4 at, volumen pasa de 100 L a 50 L, etc.

Conclusión / Respuesta final
El volumen del gas disminuye de forma inversamente proporcional a la presión: cuanto mayor es la presión, menor es el volumen.

Piensa en dispositivos donde se comprime o expande un gas: inflar un neumático, presionar una lata de aerosol, bombear una pelota. Observa cómo al aumentar la presión interna, el gas ocupa menos espacio.

Análisis del problema
Se pide un ejemplo real donde la relación inversa entre presión y volumen (Ley de Boyle) sea observable.

Resolución paso a paso

1. Identificar actividades cotidianas con variaciones de P y V a T constante: jeringas, bombas de bicicleta, buceo, pistones de automóviles, latas de aerosol.
2. Seleccionar un caso y explicar la relación.

Conclusión / Respuesta final
Ejemplo: Al usar una jeringa sin aguja, tapando la salida y empujando el émbolo, se aumenta la presión interna y el volumen del aire dentro de la jeringa disminuye; al tirar del émbolo se reduce la presión y el volumen aumenta. Este comportamiento obedece a la Ley de Boyle.