Página 72 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Ley de la conservación de la energía y de la materia e importancia de los compuestos en la industria
Resolución Página 72 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Recuerda: Ley de Lavoisier — en un sistema cerrado, la masa se conserva. Compara sistema abierto vs. cerrado. Pista experimental: pesar el conjunto vela+recipiente antes y después, atrapando los gases.
Análisis: Se observa la combustión de la cera (parafina) al contacto con el oxígeno del aire. Se pregunta por la masa total.
Resolución paso a paso:
- La parafina puede aproximarse como $$C_{25}H_{52}$$.
- Su combustión completa: $$C_{25}H_{52}+38\,O_2 \rightarrow 25\,CO_2+26\,H_2O$$.
- Según la ley de conservación de la materia, en un sistema cerrado la masa total de reactivos es igual a la de productos.
- En la vela encendida (sistema abierto), la cera disminuye porque se transforma en $$CO_2$$ y $$H_2O$$ gaseosos que se escapan; además se libera energía como calor y luz.
Conclusión: La masa no se pierde; se transforma y pasa a los gases de combustión. Si el experimento se hace en un sistema cerrado, la masa total permanece constante.
Piensa en la relación estructura–propiedad: pequeños cambios en grupos funcionales alteran color, solubilidad, toxicidad y reactividad. Identifica para cada producto: materia prima → proceso (polimerización, formulación) → propiedad final.
Análisis: Se solicita el papel de los compuestos químicos en productos industriales clave.
Resolución paso a paso:
- Plásticos: Monómeros (p. ej., etileno, estireno) polimerizan para formar polímeros con propiedades mecánicas específicas.
- Lubricantes: Hidrocarburos y aditivos (antioxidantes, antidesgaste) controlan viscosidad, fricción y estabilidad térmica.
- Tintes: Moléculas orgánicas con cromóforos y auxocromos que absorben selectivamente la luz y se fijan a fibras.
- Medicamentos: Principios activos con grupos funcionales diseñados para interactuar con dianas biológicas; excipientes mejoran estabilidad y entrega.
- Pesticidas: Ingredientes activos que afectan rutas biológicas de plagas; formulantes controlan liberación y adhesión.
Conclusión: Los compuestos químicos son materias primas, reactivos, catalizadores y aditivos que permiten fabricar y ajustar las propiedades y la función de cada producto industrial.
Enumera 3 productos cotidianos y rastrea sus insumos químicos. Contrasta alternativas más seguras (solventes verdes, catalizadores selectivos, energías limpias) aplicando principios de química verde.
Análisis: Se evalúa la dependencia de la industria respecto a los compuestos químicos.
Resolución paso a paso:
- Toda materia es un conjunto de compuestos o elementos; no existen procesos industriales sin materiales químicos.
- La energía, materiales, tratamientos (corrosión, limpieza, pinturas), control de agua y emisiones dependen de reacciones y formulaciones químicas.
- Incluso industrias "mecánicas" usan combustibles, polímeros, adhesivos, aleaciones y tratamientos térmicos/químicos.
Conclusión: No. La industria moderna requiere compuestos químicos para materiales, energía, control de procesos y calidad. El reto es aplicar química verde para minimizar impactos ambientales.
Contenido Página 72 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Tema 1:
Ley de la conservación de la energía y de la materia e importancia de los compuestos en la industria
[Ilustración: material de laboratorio y científica]
https://bit.ly/4ShphcB
Saberes previos
- Cuando una vela se prende y esta empieza a arder ¿Qué crees que sucede con la masa total de la cera, se pierde o se transforma?
- ¿Cómo definirías el rol que cumplen los compuestos químicos en la obtención de plásticos, lubricantes, tintes, medicamentos y pesticidas?
- ¿Podría funcionar la industria sin la existencia de compuestos químicos? ¿Por qué?