Ley de conservación de la masa (Lavoisier)

Completá la frase con las palabras que faltan: «En toda reacción química, la masa total de los $\dots$ es igual a la masa total de los $\dots$: la masa no se crea ni se $\dots$, solo se transforma».

Lucía pesa en un vaso cerrado dos soluciones: antes de mezclarlas, la balanza marca $185\ \text{g}$. Al juntarlas aparece un precipitado blanco. La figura muestra el vaso cerrado sobre la balanza, antes y después de mezclar.

¿Cuánto va a marcar la balanza después de la reacción? Justificá tu respuesta con la ley de Lavoisier.

Dejamos una vela encendida sobre una balanza, al aire libre, y vemos que la lectura va bajando poco a poco, como muestra la figura.

¿Significa eso que se está destruyendo materia? ¿Dónde va a parar la masa que la balanza ya no detecta?

Cuando cocinamos con gas butano, la garrafa pierde masa poco a poco. ¿Significa que la materia desaparece? Explicá dónde está la masa que pierde la garrafa.

Un cubito de hielo de $30\ \text{g}$ se derrite por completo dentro de un vaso bien tapado. ¿Cuánto pesará el agua líquida resultante? ¿Ocurrió una reacción química? Razoná tus respuestas.

Disolvemos una pastilla efervescente de $4\ \text{g}$ en un vaso abierto con $150\ \text{g}$ de agua. Cuando termina el burbujeo, el vaso con su contenido pesa $152\ \text{g}$. La figura muestra el vaso abierto sobre la balanza.

1. a) ¿Qué masa de gas se escapó al aire?
2. b) ¿Cuánto pesaría el conjunto si el experimento se hubiera hecho en un recipiente cerrado?

En una reacción, $12\ \text{g}$ de carbono se combinan exactamente con $32\ \text{g}$ de oxígeno, sin que sobre nada, como muestra el esquema.

¿Qué masa de dióxido de carbono se forma?

Al calentar $10\ \text{g}$ de cobre en presencia de aire se forman $12,5\ \text{g}$ de óxido de cobre, como muestra el esquema.

¿Por qué el óxido pesa más que el cobre del que procede? ¿Qué masa de oxígeno se combinó?

Una cinta de magnesio de $6\ \text{g}$ arde en el aire y se recogen $10\ \text{g}$ de óxido de magnesio en polvo.

1. a) ¿Qué masa de oxígeno del aire se combinó con el magnesio?
2. b) Si quemáramos $12\ \text{g}$ de magnesio con oxígeno de sobra, ¿qué masa de óxido obtendríamos?

Un clavo de hierro de $28\ \text{g}$ se deja a la intemperie y, cuando se ha oxidado por completo, el óxido de hierro formado pesa $40\ \text{g}$.

1. a) ¿Qué masa de oxígeno se ha fijado del aire?
2. b) Expresá esa masa de oxígeno en miligramos.

Dentro de una campana de vidrio hermética hay $250\ \text{g}$ de aire y una vela de $20\ \text{g}$. La encendemos y, al cabo de un rato, la vela pesa $14\ \text{g}$. La figura muestra la campana cerrada.

1. a) ¿Cuál es la masa total del contenido de la campana en ese momento?
2. b) ¿Cuánto aumentó la masa del aire mezclado con los gases producidos?

Un frasco abierto contiene $200\ \text{g}$ de agua oxigenada, que se descompone lentamente soltando oxígeno gas. Cuando termina la descomposición quedan $184\ \text{g}$ de agua.

1. a) ¿Qué masa de oxígeno se escapó del frasco?
2. b) Explicá por qué este resultado no contradice la ley de conservación de la masa.

Diseñá un experimento con una botella, un globo, vinagre y bicarbonato para demostrar la ley de conservación de la masa aunque en la reacción se desprenda un gas. Describí el montaje paso a paso, predecí qué va a marcar la balanza antes y después de la reacción y señalá dos errores experimentales que podrían arruinar la comprobación.

En un horno de cal se calientan $100\ \text{kg}$ de piedra caliza y se obtienen $56\ \text{kg}$ de cal viva.

1. a) Un operario afirma: «Se perdió masa, así que Lavoisier se equivocaba». Explicale por qué no es así.
2. b) Calculá la masa de dióxido de carbono que salió por la chimenea.
3. c) ¿Cómo repetirías el experimento para comprobar directamente la ley de conservación de la masa?

Lavoisier calentó mercurio durante doce días en una retorta (un recipiente de vidrio cerrado) que contenía aire. El mercurio se cubrió de un polvo rojo y su masa aumentó, mientras que el aire del interior perdió una parte de su volumen. La figura muestra la retorta cerrada.

1. a) ¿Por qué aumentó la masa del mercurio?
2. b) ¿De dónde salió la masa que ganó?
3. c) Explicá por qué la masa total de la retorta cerrada no cambió durante el experimento.

Un grupo de alumnos comprueba la conservación de la masa en una reacción de precipitación y anota: masa antes de mezclar, $164,8\ \text{g}$; masa después, $164,6\ \text{g}$.

1. a) ¿Refutan estos datos la ley de Lavoisier?
2. b) Calculá la diferencia entre ambas medidas y expresala en miligramos.
3. c) Dá dos posibles causas experimentales de ese pequeño desacuerdo.