Ejercicios: La ecuación química y su ajuste

Al encender una hornilla de gas de la cocina, el metano ($\text{CH}_4$) reacciona con el oxígeno del aire y se transforma en dióxido de carbono y vapor de agua. El esquema muestra las partículas de cada sustancia:

Señala cuáles son los reactivos y cuáles los productos de esta reacción.

Completa la frase con las palabras que faltan: «En una ecuación química, las sustancias que se transforman se llaman $\dots$ y se escriben a la $\dots$ de la flecha; las sustancias nuevas que se forman se llaman $\dots$ y se escriben a la $\dots$».

¿Qué significa el subíndice $2$ en $\text{H}_2$? ¿Y el coeficiente $2$ que aparece delante en $2\ \text{H}_2\text{O}$? Explica con tus palabras la diferencia entre subíndice y coeficiente.

Nadia dice: «Al quemar un papel desaparece materia, porque las cenizas pesan mucho menos que el papel original». ¿Tiene razón? Razona tu respuesta pensando en todas las sustancias que intervienen y se forman, incluidos los gases.

¿Por qué hay que ajustar las ecuaciones químicas antes de usarlas? Nombra la ley en la que se basa el ajuste y explícala con una frase sencilla sobre lo que les ocurre a los átomos en una reacción.

En un recipiente cerrado se queman completamente $12\ \text{g}$ de carbono con $32\ \text{g}$ de oxígeno y se forma dióxido de carbono. El esquema representa el recipiente cerrado antes y después de la reacción:

¿Qué masa de dióxido de carbono se obtiene? ¿En qué ley te basas para afirmarlo sin necesidad de pesarlo?

En un recipiente cerrado, $10\ \text{g}$ de una sustancia A reaccionan por completo con $5\ \text{g}$ de una sustancia B y se obtienen $12\ \text{g}$ de una sustancia C junto con cierta masa de una sustancia D. El esquema resume las masas conocidas:

1. a) ¿Qué masa de D se ha formado?
2. b) Justifica el cálculo enunciando la ley que has aplicado.

Colocamos una vela encendida sobre una balanza de precisión en dos situaciones:

1. a) Al aire libre: la balanza marca cada vez menos a medida que la vela se consume.
2. b) Dentro de una campana de vidrio hermética: la marca apenas cambia.

La figura muestra los dos montajes:

Explica los dos resultados usando la ley de conservación de la masa y razona si en alguno de los casos «desaparece» materia de verdad.

Explica, usando el modelo de partículas, qué ocurre exactamente con los átomos en una reacción química: qué les pasa a los átomos de los reactivos, por qué su número total no cambia y en qué se diferencia una reacción química de simplemente mezclar sustancias. Ilustra tu explicación con la reacción del hidrógeno con el oxígeno para formar agua, representada con partículas en la figura: