Página 70 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato

Análisis: Se comparan dos reacciones metal-agua: una violenta (Na) y otra lenta (Ca). Debemos inferir qué variables de la cinética química explican la diferencia.

Resolución paso a paso:

1. Naturaleza de los reactivos: El Na es un metal alcalino (más electropositivo) y reacciona con agua mucho más rápido que el Ca (alcalinotérreo). Esto implica menor energía de activación y mayor constante de velocidad.
2. Productos y pasivación: El Na forma NaOH muy soluble, dejando la superficie expuesta y la reacción sigue siendo rápida. El Ca forma Ca(OH)₂ poco soluble que pasiva la superficie, disminuyendo el área efectiva y ralentizando la reacción.
3. Superficie de contacto: Trozos pequeños o metal fresco (sin óxidos) reaccionan más rápido que piezas grandes o con costra.
4. Temperatura y agitación: Al aumentar T o agitar, crece la energía cinética y la frecuencia de choques, aumentando la velocidad $$k=A\,e^{-E_a/RT}$$.
5. Concentración: Mayor concentración de agua o de iones facilita los choques efectivos.
6. Catalizadores/inhibidores: La presencia de capas óxidas/hidróxidas actúa como inhibidor; ciertos iones pueden catalizar.

Conclusión: Los factores clave aquí son la naturaleza del metal (Na≫Ca), la solubilidad del producto y pasivación, y variables generales de cinética: superficie, temperatura, concentración y agitación.

Análisis: Se pide priorizar factores de la velocidad que hoy modifican procesos naturales (oxidación, formación de ozono, meteorización, degradación orgánica, etc.).

Resolución:

1. Temperatura: el calentamiento global acelera reacciones (oxidación, descomposición biogeoquímica) al aumentar $$k=A\,e^{-E_a/RT}$$.
2. Concentración de reactivos/contaminantes: mayores niveles de $$\mathrm{CO_2}$$, $$\mathrm{NO_x}$$, $$\mathrm{SO_2}$$ intensifican reacciones como lluvia ácida y formación de ozono troposférico.
3. Radiación solar (UV): impulsa reacciones fotoquímicas (smog fotoquímico, formación/ruptura de ozono).
4. pH y humedad: facilitan corrosión y meteorización química.

Conclusión: Los más determinantes hoy son temperatura, concentración de contaminantes y radiación solar, con apoyo de pH/humedad según el sistema.

Análisis: Se busca la propiedad metálica que explica la escasa oxidación de Au y Ag.

Resolución: Oro y plata son metales nobles, con alta resistencia a la corrosión (baja reactividad). Poseen potenciales estándar de reducción elevados ($$E^{\circ}_{\mathrm{Au^{3+}/Au}}\approx+1.50\,\mathrm{V}$$; $$E^{\circ}_{\mathrm{Ag^{+}/Ag}}\approx+0.80\,\mathrm{V}$$), por lo que no se oxidan fácilmente con $$\mathrm{O_2}$$/$$\mathrm{H_2O}$$.

Conclusión: Propiedad: nobleza/química inerte o resistencia a la corrosión.

Análisis: Se relaciona un fenómeno de oxidación con una propiedad metálica.

Resolución: La corrosión es la tendencia de un metal a oxidarse. El Al forma una capa pasiva de $$\mathrm{Al_2O_3}$$ que normalmente protege; si aparece «herrumbre» (óxido de Fe), suele deberse a corrosión galvánica por contacto con hierro o a ambientes con cloruros que rompen la pasivación.

Conclusión: Propiedad: susceptibilidad a corrosión/oxidación y pasivación del aluminio.

Análisis: Se pregunta por la propiedad que permite a un metal formar láminas.

Resolución: El oro es extremadamente maleable, es decir, puede deformarse por compresión o martillado para producir láminas sin romperse.

Conclusión: Propiedad: maleabilidad.

Análisis: Se pide la propiedad que permite formar hilos.

Resolución: Esa capacidad es la ductilidad, deformación plástica por tracción para obtener alambres finos (ej.: Cu, Al).

Conclusión: Propiedad: ductilidad.