Página 82 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato

Análisis: En el texto, al hornear el pastel se aplica calor y el bicarbonato se descompone, elevando la masa. Se indica un cambio de entalpía positivo.

Resolución paso a paso:

1. En una reacción endotérmica el sistema absorbe energía del entorno como calor.
2. El signo de la entalpía es positivo: $$\Delta H>0$$.
3. Ejemplo del texto: descomposición del bicarbonato al calentar: $$2\,\mathrm{NaHCO_3(s)}\;\rightarrow\;\mathrm{Na_2CO_3(s)}+\mathrm{CO_2(g)}+\mathrm{H_2O(g)}$$, proceso que requiere calor.

Conclusión: Una reacción endotérmica es aquella que absorbe calor del entorno y presenta $$\Delta H>0$$.

Análisis: Por contraste con lo endotérmico (absorber calor), lo exotérmico debe liberar calor.

Resolución: En una reacción exotérmica el sistema cede energía al entorno como calor; la entalpía disminuye.

Conclusión: Reacción exotérmica: $$\Delta H<0$$, el entorno se calienta (p. ej., combustión o neutralizaciones).

Análisis: Se piden ejemplos reales y su justificación energética.

Resolución:

• Endotérmicas (\(\Delta H>0\)):
  • Fotosíntesis: absorbe energía lumínica. $$6\mathrm{CO_2}+6\mathrm{H_2O}+h\nu\;\rightarrow\;\mathrm{C_6H_{12}O_6}+6\mathrm{O_2}$$
  • Evaporación del agua en charcos o hojas (transpiración): absorbe calor del entorno.
  • Fusión de hielo o nieve: requiere calor del ambiente.
• Exotérmicas (\(\Delta H<0\)):
  • Respiración celular (oxidación de glucosa): libera energía útil y calor. $$\mathrm{C_6H_{12}O_6}+6\mathrm{O_2}\;\rightarrow\;6\mathrm{CO_2}+6\mathrm{H_2O}$$ + energía
  • Condensación del vapor de agua (formación de rocío): desprende calor al aire.
  • Combustión natural de biomasa en incendios forestales: libera gran cantidad de calor.

Conclusión: Endotérmicas absorben energía (p. ej., fotosíntesis); exotérmicas la liberan (p. ej., respiración, condensación).

Propuesta resuelta: Seleccionamos la temática "Reacción endotérmica y exotérmica" porque conecta con el ejemplo del pastel y permite diseñar experiencias seguras de aula para evidenciar cambios de temperatura y energía.

Actividad experiencial sugerida (segura y escolar):

1. Objetivo: Evidenciar reacciones endo y exo midiendo temperatura.
2. Experimento 1 (endotérmico): Mezclar 1 cucharada de bicarbonato con 50 mL de vinagre a 20–25 °C y registrar el descenso de temperatura con un termómetro.
3. Experimento 2 (exotérmico): Descomponer peróxido de hidrógeno 3% con 1 cdita de levadura; medir el aumento de temperatura ("pasta de elefante" segura a pequeña escala).
4. Explicación: Relacionar el signo de entalpía con la variación de temperatura observada.
5. Producto: Póster o infografía con datos, fotos y conclusiones.

Seguridad: Gafas, guantes, no ingerir reactivos, ventilar el lugar.

Lista sugerida:

• Bicarbonato de sodio, vinagre blanco, vasos transparentes, cucharas medidoras.
• Agua oxigenada (3%), levadura seca, jabón líquido, botella plástica pequeña.
• 2 termómetros escolares, cronómetro/celular, guantes, gafas, toallas de papel.
• Cartulina/hojas para registrar datos y elaborar el póster.

Plan de presentación:

1. Expliquen hipótesis y variables.
2. Muestren procedimientos y medidas de seguridad.
3. Presenten tabla con T inicial y final y gráfica simple.
4. Concluyan: Experimento 1 (\(\Delta H>0\)), Experimento 2 (\(\Delta H<0\)).
5. Apliquen encuesta breve de 3 preguntas para recoger impresiones y mejoras.