Física y química 8.º curso: Reacciones químicas, conservación de la masa y combustión
Física y química, 8.º curso (Portugal): En una reacción los átomos se reordenan y nunca se pierden; cómo ajustar una ecuación, distinguir combustible de comburente en una combustión y por qué quemar combustibles importa para el aire y el clima.
Los átomos cambian de pareja
En una reacción química los reactivos se transforman en productos: sustancias nuevas, con propiedades distintas. Pero los átomos ni se crean ni se destruyen, solo se reordenan: se rompen enlaces antiguos y se forman otros. Por eso el número total de átomos de cada elemento es igual antes y después. Una ecuación química lo muestra: reactivos a la izquierda, productos a la derecha y coeficientes que ajustan el número de átomos.
Combustión: qué arde y qué la alimenta
Una combustión es una reacción en la que un combustible reacciona con un comburente, casi siempre el oxígeno del aire, liberando energía en forma de calor y luz. El combustible es lo que arde (madera, gas natural, magnesio); el comburente es lo que alimenta la quema (el oxígeno). Combustiones de laboratorio: el carbono da dióxido de carbono, C + O₂ → CO₂; el azufre da dióxido de azufre, S + O₂ → SO₂; el magnesio da óxido de magnesio, 2 Mg + O₂ → 2 MgO.
Ajustar la combustión del metano
El metano (gas natural) arde en el aire: CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O. Cuenta los átomos. Izquierda: 1 C, 4 H, 2 O. Derecha: 1 C, 2 H, 3 O. Ajusta con coeficientes, nunca con subíndices: 2 H₂O da 4 H; ahora la derecha tiene 2 + 2 = 4 O, así que 2 O₂ a la izquierda. CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O. Comprueba: 1 C, 4 H y 4 O a cada lado. El metano es el combustible; el oxígeno, el comburente.
La masa ni desaparece ni aparece
Una hoja de papel arde y las cenizas pesan menos que el papel: ¿ha desaparecido masa? No: los gases (CO₂ y vapor de agua) han escapado al aire. En un recipiente cerrado, la masa total antes y después es igual: es la Ley de Conservación de la Masa, de Lavoisier. Lo contrario también engaña: 2,4 g de magnesio al arder dan 4,0 g de polvo blanco (óxido de magnesio), más pesado, porque tomó 1,6 g de oxígeno del aire (4,0 − 2,4 = 1,6). Regla: cuenta siempre los gases.
Contaminantes y clima
Quemar combustibles fósiles (gasolina, diésel, carbón, gas natural) libera CO₂, un gas de efecto invernadero: más CO₂ en la atmósfera refuerza el efecto invernadero y alimenta el cambio climático. Una combustión incompleta libera además monóxido de carbono, CO, que es tóxico. Los combustibles con azufre liberan SO₂, que causa lluvia ácida, y las partículas de hollín perjudican la respiración. Para reducirlos: transporte público, eficiencia energética, filtros y catalizadores, y energías renovables.
Pon a prueba lo que has aprendido
En cualquier reacción química, ¿qué es siempre igual antes y después?
- a) Las sustancias presentes
- b) El número de moléculas
- c) Las propiedades del material
- d) El número de átomos de cada elemento
Respuesta correcta: d) El número de átomos de cada elemento — Correcto: los átomos solo se reordenan, nunca se crean ni se destruyen.
El magnesio arde en el oxígeno. ¿Cuál es la ecuación química ajustada correcta?
- a) 2 Mg + O₂ → 2 MgO
- b) Mg + O₂ → MgO
- c) Mg + O₂ → MgO₂
- d) 2 Mg + 2 O₂ → 2 MgO
Respuesta correcta: a) 2 Mg + O₂ → 2 MgO — Correcto: 2 Mg y 2 O a cada lado.
2,4 g de magnesio arden en el aire y dan 4,0 g de polvo blanco. ¿Qué explica la masa de más?
- a) El calentamiento hizo nuevos átomos de magnesio
- b) 1,6 g de oxígeno del aire se unieron al magnesio
- c) La Ley de Conservación de la Masa no vale en las combustiones
Respuesta correcta: b) 1,6 g de oxígeno del aire se unieron al magnesio — Correcto: 4,0 − 2,4 = 1,6 g. La masa se conserva cuando se cuenta el oxígeno tomado del aire.
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