Ley de la conservación de la materia (Lavoisier)

Completa 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 disoluciones: 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 marcará la balanza después de la reacción? Justifica 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 bombona pierde masa poco a poco. ¿Significa que la materia desaparece? Explica dónde está la masa que pierde la bombona.

Un cubito de hielo de $30\ \text{g}$ se derrite por completo dentro de un vaso bien tapado. ¿Cuánto pesará el agua líquida resultante? ¿Ha ocurrido una reacción química? Razona 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 ha escapado 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 ha combinado?

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 ha combinado 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) Expresa 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) ¿En cuánto ha aumentado la masa del aire mezclado con los gases producidos?

Un bote 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 ha escapado del bote?
2. b) Explica por qué este resultado no contradice la ley de conservación de la masa.

Diseña 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. Describe el montaje paso a paso, predice qué marcará la balanza antes y después de la reacción y señala dos errores experimentales que podrían estropear 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 ha perdido masa, así que Lavoisier se equivocaba». Explícale por qué no es así.
2. b) Calcula la masa de dióxido de carbono que ha salido por la chimenea.
3. c) ¿Cómo repetirías el experimento para comprobar la ley de conservación de la masa directamente?

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) Explica 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) Calcula la diferencia entre ambas medidas y exprésala en miligramos.
3. c) Da dos posibles causas experimentales de ese pequeño desacuerdo.