Página 72 - Libro de Química de Primero de Bachillerato

Recuerda la ley de conservación de la materia: la masa no se crea ni se destruye, solo cambia de forma. Para pensar la respuesta:
• ¿Qué sustancias se forman cuando un hidrocarburo se quema?
• Imagina que pudieras atrapar todos los gases de la combustión en un frasco hermético junto con la vela. ¿La balanza marcaría menos, más o igual masa que al inicio?

Análisis de la pregunta: Se busca explicar qué ocurre con la masa de la cera durante la combustión de una vela y relacionarlo con la ley de conservación de la materia.

Resolución paso a paso:

1. La cera está compuesta principalmente por largas cadenas de hidrocarburos.
2. Al encender la vela, el calor derrite la cera cercana a la mecha y la capilaridad hace que suba y se vaporice.
3. En la llama, los vapores de hidrocarburo reaccionan con el oxígeno del aire produciendo principalmente $$\text{CO}_2$$ y $$\text{H}_2\text{O}$$ en forma de gases.
4. La ley de conservación de la materia establece que la masa total de un sistema cerrado permanece constante durante una reacción química.
5. Si se midiera toda la masa de los reactivos (cera + oxígeno) y de los productos (gases + residuos sólidos) en un recipiente cerrado, la masa sería la misma.

Conclusión / Respuesta final: La masa total no se pierde, sino que se transforma; pasa de cera sólida a gases y unas pequeñas cantidades de residuos sólidos, manteniéndose constante si se considera el sistema completo.

Ponte en el lugar de un ingeniero químico:
• Piensa qué propiedad química necesita un plástico (p. ej. resistencia).
• Relaciona cómo cambiar la estructura molecular (cadena larga, ramificaciones) modifica esa propiedad.
• Haz lo mismo con un lubricante (viscosidad), un tinte (interacción con la luz), un medicamento (interacción con biomoléculas) y un pesticida (especificidad en organismos).

Análisis de la pregunta: Se pide caracterizar la función de los compuestos químicos como materia prima y base de productos industriales.

Explicación detallada:

• Materia prima fundamental: Los compuestos químicos proporcionan los bloques de construcción (monómeros, aditivos, solventes) para sintetizar plásticos, aceites lubricantes, tintes, fármacos y pesticidas.
• Propiedades específicas: Al modificar la estructura química (tipo de enlaces, grupos funcionales, peso molecular) se ajustan dureza, elasticidad, color, viscosidad, toxicidad selectiva, etc.
• Innovación y optimización: La química permite diseñar moléculas con funciones precisas: biocompatibilidad en medicamentos, resistencia térmica en lubricantes, fijación de color en tintes, o acción selectiva en pesticidas.
• Escalabilidad industrial: Mediante procesos como polimerización, sulfonación, hidrogenación o síntesis por pasos, los compuestos se producen a gran escala y con costos competitivos.

Conclusión / Respuesta final: Los compuestos químicos son la base indispensable que, a través de su diseño y transformación, posibilita la fabricación masiva de plásticos, lubricantes, tintes, medicamentos y pesticidas con propiedades ajustadas a las necesidades de la industria y la sociedad.

Para reflexionar:
1. Haz una lista rápida de objetos a tu alrededor (teléfono, ropa, pintura de la pared).
2. Pregúntate qué materiales llevan y cómo se obtienen.
3. Considera la energía: combustibles, baterías, paneles solares… todos implican química.
Este ejercicio mostrará la omnipresencia de los compuestos químicos en la vida diaria y en la industria.

Análisis de la pregunta: Se plantea una reflexión sobre la dependencia de la industria moderna de la química.

Argumentación:

1. Toda materia está formada por compuestos químicos; incluso los materiales llamados "naturales" (madera, algodón, minerales) son conjuntos de sustancias químicas.
2. Procesos industriales clave (metalurgia, producción de energía, alimentos, textiles, construcción, farmacéutica) implican reacciones químicas controladas o la modificación de compuestos ya existentes.
3. Sin conocimiento químico no se podrían:
   • Desarrollar catalizadores que abaraten y aceleren procesos.
   • Controlar la pureza y propiedades de productos finales.
   • Innovar en materiales avanzados (polímeros especiales, semiconductores, aleaciones, cerámicas).
4. Incluso las tecnologías "verdes" (celdas solares, baterías, bioplásticos) dependen de diseñar y manipular compuestos químicos.

Conclusión / Respuesta final: No, la industria moderna no podría funcionar sin compuestos químicos, porque todas las materias primas, procesos de transformación y productos terminados dependen del conocimiento y manipulación de sustancias químicas.