Página 22 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Los gases
Resolución Página 22 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Piensa: ¿cambia la identidad de la sustancia? Si no cambia, es físico. Si aparecen sustancias nuevas, es químico. Observa señales: gas, precipitado, cambio de color o temperatura.
Análisis: Se pide diferenciar dos tipos de cambios que puede sufrir la materia.
Resolución:
• Cambio físico: no altera la composición química; solo cambian propiedades como estado, forma o tamaño. Suelen ser reversibles (fundir hielo, triturar sal).
• Cambio químico: se forman nuevas sustancias con composición distinta; suelen ser difíciles de revertir. Presentan evidencias como liberación/absorción de energía, cambio de color, formación de gas o precipitado (combustión, oxidación del hierro).
Conclusión: En un cambio físico la sustancia sigue siendo la misma; en un cambio químico se obtienen sustancias nuevas por reordenamiento de átomos en reacciones químicas.
Recuerda: conservación de la materia (Lavoisier), diferencias entre masa (cantidad de materia) y peso (fuerza gravitatoria), y la clasificación de mezclas en homogéneas/heterogéneas.
Enunciados a evaluar:
• 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.
Análisis: Se debe decidir cuáles afirmaciones son correctas y reescribir las incorrectas.
Resolución:
- (1) Incorrecta. Corrección: La materia no se crea ni se destruye; solo se transforma (ley de conservación).
- (2) Incorrecta. Corrección: La materia se puede medir y pesar porque tiene masa y peso; además ocupa volumen.
- (3) Correcta. Los sólidos, líquidos y gases están formados por partículas (moléculas/átomos) y son porciones de materia.
- (4) Correcta. La materia puede presentarse como sistemas homogéneos o heterogéneos.
Conclusión: Correctas: (3) y (4). Erróneas: (1) y (2), con las correcciones indicadas.
Observa el [Diagrama: cuatro recipientes con P que aumenta y V que disminuye]. Si el producto $$P\,V$$ es el mismo en todos los casos, se trata de la Ley de Boyle.
Análisis: El esquema muestra que al aumentar la presión el volumen disminuye a temperatura constante (P1=1 atm, V1=200 L; P2=2 atm, V2=100 L; etc.).
Resolución: Para T constante se cumple $$P_1V_1=P_2V_2$$. Comprobación:
$$1\times200=200$$ atm·L; $$2\times100=200$$ atm·L; $$4\times50=200$$ atm·L; $$8\times25=200$$ atm·L. El producto P·V es constante.
Conclusión: Corresponde a la Ley de Boyle-Mariotte (P inversamente proporcional a V a T constante).
Usa $$P_1V_1=P_2V_2$$ para comparar dos estados. Si $$P_2=2P_1$$, entonces $$V_2=\tfrac{1}{2}V_1$$.
Análisis: Se consulta la relación entre P y V a T constante.
Resolución: Según Boyle, $$P\,V=k$$. Si P aumenta, para mantener $$k$$ constante, V debe disminuir. En el esquema, cuando la presión se duplica: $$P\uparrow\ (1\to2\,\text{atm})\Rightarrow V\downarrow\ (200\to100\,\text{L})$$; al cuadruplicar P, V se reduce a la cuarta parte.
Conclusión: El volumen disminuye inversamente al aumento de la presión.
Piensa en sistemas con gas confinado y pistón. Al comprimir (V↓), la presión sube (P↑). Al expandir (V↑), la presión baja (P↓).
Análisis: Se requiere un ejemplo cotidiano de relación inversa P–V.
Resolución: Jeringa o bomba de bicicleta: al empujar el émbolo, el volumen del aire dentro del cilindro disminuye y la presión aumenta; al jalarlo, aumenta el volumen y la presión disminuye, facilitando la succión de aire.
Conclusión: Dispositivos con pistón (jeringa, bomba de aire, compresor) muestran la Ley de Boyle.
Contenido Página 22 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
5. Explico la diferencia entre un cambio físico de un cambio químico en la materia.
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6. Identifico los enunciados correctos relacionados con la materia y corrijo los erróneos.
- 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.
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7. Observo el esquema a través del cual se representa cuando la temperatura permanece constante los volúmenes de los gases son inversamente proporcionales a las presiones. Respondo las preguntas:
[Esquema: recipientes con presiones P1 = 1 at, P2 = 2 at, P3 = 4 at, P4 = 8 at y volúmenes V1 = 200 L, V2 = 100 L, V3 = 50 L, V4 = 25 L]
- ¿A qué Ley de los gases corresponde?
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- ¿Qué sucede con el volumen del gas cuando la presión aumenta?
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- ¿En qué actividad de la vida cotidiana se puede evidenciar la aplicación de esta Ley de los gases?
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