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Propiedades y reacciones químicas

Aprende los átomos y la tabla periódica, cambios físicos y químicos, ecuaciones balanceadas, conservación de la masa, soluciones, pH y densidad.

Practicar esta destreza 25 min Propiedades químicas y reacciones Read in English
Idea clave

Lo que vas a aprender

La química es el estudio de la materia y de cómo cambia. En esta lección vas a aprender:

  • las partes de un átomo y cómo leer la tabla periódica;
  • cómo distinguir los cambios físicos de los cambios químicos;
  • cómo leer y balancear ecuaciones químicas, y por qué la masa se conserva;
  • cómo funcionan las soluciones, incluidas la solubilidad y la concentración;
  • qué significan ácidos, bases y pH;
  • cómo calcular y usar la densidad.

Cómo aparece en el GED®: La química es uno de los tres temas de ciencias físicas, que juntos forman cerca del 40% del examen de Ciencias. Verás descripciones cortas de laboratorio con tablas de datos, gráficas de solubilidad, escalas de pH y ecuaciones sencillas. Las preguntas te piden clasificar cambios, escoger la ecuación balanceada, explicar un resultado con la conservación de la masa, leer una gráfica o calcular la densidad. En el GED®, la fórmula que necesitas casi siempre aparece en la pregunta o en una hoja de referencia, así que tu trabajo es escoger los números correctos y sustituirlos.

Vocabulario

Términos clave

  • átomo: la unidad más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades.
  • protón / neutrón / electrón: partícula positiva en el núcleo / partícula neutra en el núcleo / partícula negativa que se mueve alrededor del núcleo.
  • número atómico: el número de protones; identifica el elemento (carbono = 6).
  • número de masa: protones + neutrones (el carbono-12 tiene 6 + 6 = 12).
  • elemento: una sustancia pura formada por un solo tipo de átomo (oxígeno, hierro).
  • compuesto: dos o más elementos unidos químicamente en una proporción fija (agua, \text{H}_2\text{O}).
  • mezcla: sustancias combinadas físicamente, no unidas (una ensalada, agua con sal).
  • cambio físico: un cambio de forma o de estado sin una sustancia nueva (el hielo que se derrite).
  • cambio químico (reacción): un cambio que produce una o más sustancias nuevas (el hierro que se oxida).
  • reactivos / productos: las sustancias iniciales / las sustancias nuevas de una reacción.
  • coeficiente: el número delante de una fórmula en una ecuación (2\text{H}_2\text{O} significa dos moléculas de agua).
  • solución: una mezcla uniforme de un soluto disuelto en un solvente (azúcar en el té).
  • concentración: cuánto soluto hay en una cantidad dada de solución (gramos por litro).
  • saturada: que contiene la cantidad máxima de soluto que se puede disolver a esa temperatura.
  • ácido / base: una sustancia con pH menor que 7 (jugo de limón) / mayor que 7 (jabón, amoníaco).
  • densidad: masa por unidad de volumen (g/cm³).

Todas las palabras de Ciencias en el glosario

Los átomos y la tabla periódica

Todo átomo tiene un núcleo diminuto y pesado formado por protones (+) y neutrones (sin carga), rodeado de electrones (−), que son mucho más ligeros. En un átomo neutro, el número de electrones es igual al número de protones.

Simple model of a carbon atom, not to scale. The nucleus in the center holds 6 protons and 6 neutrons. Six electrons move around it: 2 in the inner shell and 4 in the outer shell. 6 p+ 6 n Carbon atom (model, not to scale) nucleus: 6 protons, 6 neutrons · 6 electrons (2 + 4)
Modelo de un átomo de carbono

El número atómico (el número de protones) identifica un elemento. Todo átomo con 6 protones es carbono; todo átomo con 8 protones es oxígeno. Los átomos del mismo elemento pueden tener distintos números de neutrones; estos son los isótopos (carbono-12 y carbono-14). Para hallar los neutrones, resta: neutrones = número de masa − número atómico. El sodio-23 tiene 23 - 11 = 12 neutrones.

Cómo leer una casilla de la tabla periódica:

Lo que vesSignificado
11número atómico (protones)
Nasímbolo químico
Sodiumnombre del elemento (sodio)
22.99masa atómica promedio

Cómo está organizada la tabla:

  • Los elementos están en orden creciente de número atómico.
  • Las filas son periodos. Las columnas son grupos (familias), y los elementos del mismo grupo tienen propiedades químicas parecidas porque tienen el mismo número de electrones externos. Los metales del grupo 1 (litio, sodio, potasio) reaccionan con fuerza con el agua. El grupo 18, los gases nobles (helio, neón, argón), casi nunca reaccionan.
  • Los metales están a la izquierda y en el centro: son brillantes, buenos conductores del calor y la electricidad, y se pueden doblar. Los no metales están arriba a la derecha: son opacos, malos conductores y muchas veces gases. Los metaloides (como el silicio) están a lo largo de la línea en forma de escalera que los separa.
Excerpt of the periodic table showing periods 1 to 3 and groups 1, 2 and 13 to 18. Period 1: H (1), He (2). Period 2: Li (3), Be (4), B (5), C (6), N (7), O (8), F (9), Ne (10). Period 3: Na (11), Mg (12), Al (13), Si (14), P (15), S (16), Cl (17), Ar (18). Metals (Li, Be, Na, Mg, Al) are shaded blue, metalloids (B, Si) green and nonmetals red, with a staircase line between metals and nonmetals. The sodium square is enlarged: 11 = atomic number (protons), Na = chemical symbol, Sodium = element name, 22.99 = average atomic mass. Group 1 metals react strongly with water; group 18 noble gases almost never react. Periods 1 to 3 of the periodic table (groups 3 to 12 are not shown) 1 2 13 14 15 16 17 18 Group 1 2 3 Period 1 H 2 He 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar Sodium, enlarged 11 Na Sodium 22.99 11 = atomic number (protons) Na = chemical symbol Sodium = element name 22.99 = average atomic mass Metals Metalloids Nonmetals Group 1 metals (Li, Na) react strongly with water. Group 18 noble gases (He, Ne, Ar) almost never react. The thick staircase line separates metals (left) from nonmetals (right).
Tabla periódica, periodos 1 a 3

Un compuesto tiene propiedades muy distintas de las de sus elementos: el sodio (un metal reactivo) y el cloro (un gas venenoso) forman la sal de mesa.

Cambios físicos y cambios químicos

Un cambio físico altera la forma, el tamaño o el estado de una sustancia, pero sigue siendo la misma sustancia. Derretir, congelar, hervir, disolver, cortar, doblar y triturar son cambios físicos. El hielo, el agua líquida y el vapor son todos \text{H}_2\text{O}.

Un cambio químico (reacción química) produce sustancias nuevas con propiedades nuevas. Señales de que ocurrió un cambio químico:

  • se forman burbujas de gas (sin que sea solo por hervir);
  • un cambio de color inesperado;
  • se libera luz o calor (o la mezcla se enfría);
  • se forma un sólido (precipitado) al mezclar dos líquidos;
  • un olor nuevo; el cambio es difícil de revertir.
Cambio físicoCambio químico
Hielo que se derriteMadera que se quema
Azúcar que se disuelve en aguaHierro que se oxida
Picar verdurasLeche que se agria
Agua que hierveBicarbonato que burbujea con vinagre

Propiedades físicas y químicas. Una propiedad física se puede observar sin cambiar la sustancia: color, densidad, punto de fusión, punto de ebullición, solubilidad. Una propiedad química describe cómo reacciona una sustancia: si es inflamable, si reacciona con ácido, si se oxida.

La energía en las reacciones. Las reacciones exotérmicas liberan energía y se sienten calientes (quemar combustible, calentadores de manos). Las reacciones endotérmicas absorben energía y se sienten frías (una compresa fría instantánea).

Ecuaciones químicas y conservación de la masa

Una ecuación química muestra los reactivos a la izquierda y los productos a la derecha:

\text{reactivos} \rightarrow \text{productos}

La ley de conservación de la masa dice que la materia no se crea ni se destruye en una reacción. Los átomos solo se reorganizan. Por eso, una ecuación debe estar balanceada: cada tipo de átomo debe aparecer en la misma cantidad en los dos lados.

Cómo balancear: cambia solo los coeficientes (los números grandes de adelante), nunca los subíndices. Cambiar un subíndice cambia la sustancia (\text{H}_2\text{O} es agua; \text{H}_2\text{O}_2 es peróxido de hidrógeno).

Ejemplo: el hidrógeno arde en oxígeno y forma agua. \text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O} no está balanceada: hay 2 átomos de oxígeno a la izquierda y 1 a la derecha.

  1. Pon un 2 delante del agua: \text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}. Ahora el oxígeno queda 2 y 2, pero el hidrógeno queda 2 a la izquierda y 4 a la derecha.
  2. Pon un 2 delante del hidrógeno: 2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}. Hidrógeno: 4 = 4. Oxígeno: 2 = 2. Balanceada.
Particle diagram of the balanced equation 2H2 + O2 to 2H2O. Left side: two hydrogen molecules (each two H atoms) plus one oxygen molecule (two O atoms). Right side: two water molecules, each one O atom bonded to two H atoms. Tally: H atoms 4 on the left = 4 on the right; O atoms 2 = 2. Atoms are only rearranged, so mass is conserved. Balanced: 2H₂ + O₂ → 2H₂O HH HH 2H₂ + OO O₂ HHO HHO 2H₂O H atoms: 4 on the left = 4 on the right; O atoms: 2 = 2.
Diagrama de partículas de 2H2 + O2 a 2H2O

Cuenta los átomos multiplicando el coeficiente por cada subíndice: 2\text{H}_2\text{O} tiene 2 \times 2 = 4 átomos de H y 2 \times 1 = 2 átomos de O.

Cuando parece que la masa cambia. Si un gas se escapa de un recipiente abierto, los productos parecen más ligeros. Si un gas del aire entra en una reacción (como cuando el hierro se oxida al combinarse con el oxígeno), el producto parece más pesado. En un sistema cerrado, la masa total nunca cambia. Las preguntas del GED® muchas veces muestran un recipiente abierto que pierde masa y te piden explicarlo: el gas se escapó; no se destruyó.

La combustión es un tipo de reacción común: combustible + oxígeno → dióxido de carbono + agua + energía.

Soluciones, ácidos y bases, y densidad

Soluciones. Una solución es una mezcla uniforme de un soluto (lo que se disuelve, como el azúcar) en un solvente (lo que disuelve, casi siempre agua). La concentración indica cuánto soluto hay en cierta cantidad de solución, por ejemplo en gramos por litro: 30 g de sal en 0.50 L de solución es \dfrac{30}{0.50} = 60 g/L. Agregar más agua diluye una solución, así que su concentración baja; la cantidad de soluto sigue siendo la misma.

La solubilidad es la cantidad máxima de soluto que se puede disolver a una temperatura dada. En la mayoría de los sólidos, la solubilidad aumenta cuando sube la temperatura (el azúcar se disuelve mejor en té caliente). En los gases es al revés: un refresco tibio pierde el gas más rápido. Una solución con la cantidad máxima disuelta está saturada; con menos del máximo está no saturada.

Ácidos y bases. La escala de pH va de 0 a 14:

pHTipoEjemplos
0–6.9ÁcidoÁcido del estómago, jugo de limón, vinagre, café
7NeutroAgua pura
7.1–14BaseBicarbonato de sodio, jabón, amoníaco, cloro

Cada paso de pH es un cambio de diez veces. Un pH de 3 es 10 veces más ácido que un pH de 4 y 100 veces más ácido que un pH de 5. Mezclar un ácido y una base causa una neutralización: el pH se acerca a 7. Una tableta antiácida (una base) alivia la acidez estomacal porque neutraliza el exceso de ácido del estómago.

La densidad es la masa dividida entre el volumen: D = \dfrac{m}{V}. Es una propiedad física, así que ayuda a identificar sustancias: toda muestra de oro puro tiene una densidad de unos 19.3 g/cm³, ya sea un anillo o una barra. Los objetos menos densos que un líquido flotan en él; los más densos se hunden. El hielo (unos 0.92 g/cm³) flota en el agua líquida (1.0 g/cm³). Para hallar el volumen de un objeto de forma irregular, usa el desplazamiento de agua: lo que sube el nivel del agua es igual al volumen del objeto.

Fórmula

Fórmulas que podrías ver

En el GED®, la fórmula que necesitas casi siempre aparece en la pregunta o en una hoja de referencia, así que tu trabajo es escoger los números correctos y sustituirlos.

Densidad: D = \dfrac{m}{V}, donde m = masa (g), V = volumen (cm³ o mL; 1 mL = 1 cm³). Despejando: m = DV y V = \dfrac{m}{D}.

Volumen por desplazamiento: V_{\text{object}} = V_{\text{final}} - V_{\text{initial}} (objeto = final − inicial)

Concentración: \text{concentración} = \dfrac{\text{cantidad de soluto}}{\text{volumen de solución}} (por ejemplo, g/L)

Conservación de la masa: \text{masa de los reactivos} = \text{masa de los productos} (en un sistema cerrado)

Neutrones: \text{neutrones} = \text{número de masa} - \text{número atómico}

Ejemplo resuelto

Ejemplo resuelto 1: ¿Físico o químico?

Texto: Un cocinero (1) derrite mantequilla en una sartén, (2) disuelve sal en agua hirviendo y (3) tuesta pan hasta que se pone café y huele diferente.

Pregunta: ¿Cuál de estos es un cambio químico?

A. Derretir mantequilla B. Disolver sal C. Hervir agua D. Tostar pan

Pensando en voz alta:

  1. Derretir mantequilla es un cambio de estado; sigue siendo mantequilla cuando se enfría. Físico.
  2. Disolver sal es físico; si el agua se evapora por completo, la sal queda.
  3. Hervir agua es un cambio de estado (de líquido a gas). Físico.
  4. Tostar pan produce un color nuevo, un olor nuevo y sustancias nuevas, y no se puede "destostar". Esas son señales de un cambio químico: D.
Decision flowchart: Is a new substance formed? No leads to Physical change: (1) melting butter is a change of state; (2) dissolving salt, since the salt is left when the water boils away; (3) boiling water, liquid to gas. Yes leads to Chemical change: toasting bread (choice D), with signs of a new color, a new smell and new substances, and it cannot be untoasted. Physical or chemical change? Is a new substance formed? No Yes Physical change (1) Melting butter: change of state (2) Dissolving salt: salt is left when the water boils away (3) Boiling water: liquid to gas Chemical change Toasting bread (choice D) Signs: new color, new smell, new substances; cannot be "untoasted"
Diagrama de flujo: cambio físico o químico

Respuesta: D

Ejemplo resuelto

Ejemplo resuelto 2: ¿Qué ecuación está balanceada?

Texto: El metano (gas natural) arde en oxígeno y forma dióxido de carbono y agua.

Pregunta: ¿Qué ecuación está balanceada?

A. \text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} B. \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} C. \text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} D. \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}

Pensando en voz alta: Cuenta cada átomo en los dos lados de cada opción.

OpciónC (izquierda/derecha)H (izquierda/derecha)O (izquierda/derecha)
A1 / 14 / 22 / 3
B1 / 14 / 44 / 4
C1 / 14 / 42 / 4
D1 / 24 / 44 / 6

Solo la B tiene todos los átomos iguales en los dos lados.

Particle diagram of the balanced combustion of methane, CH4 + 2O2 to CO2 + 2H2O (choice B). Left: one methane molecule (one C atom with four H atoms) plus two oxygen molecules. Right: one carbon dioxide molecule (one C between two O) plus two water molecules. Tally table: C 1 left, 1 right; H 4 left, 4 right; O 4 left, 4 right. Left: 2 O2 molecules = 4 O atoms; right: 2 O in CO2 + 1 O in each of 2 H2O = 4 O atoms. Only coefficients changed, never subscripts. Balanced: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O (choice B) CHHHH CH₄ + OO OO 2O₂ OOC CO₂ + HHO HHO 2H₂O Left Right C 1 1 H 4 4 O 4 4 Left: 2 O₂ molecules = 4 O atoms; right: 2 O in CO₂ + 1 O in each of 2 H₂O = 4 O atoms. Right H: 2 H₂O × 2 H = 4. Only coefficients changed, never subscripts.
Diagrama de partículas del metano al arder

Respuesta: B. Consejo: revisa al final el elemento que aparece en más lugares (aquí, el oxígeno).

Ejemplo resuelto

Ejemplo resuelto 3: Densidad y flotación

Texto: Una pelota de juguete tiene una masa de 45 g y un volumen de 50 cm³. El aceite de cocina tiene una densidad de 0.92 g/cm³ y el agua tiene una densidad de 1.0 g/cm³. Usa D = \dfrac{m}{V}.

Pregunta: ¿Qué hará la pelota cuando se coloque en cada líquido?

Pensando en voz alta:

  1. Densidad de la pelota: D = \dfrac{45}{50} = 0.90 g/cm³.
  2. Compárala con el agua: 0.90 < 1.0, así que la pelota flota en el agua.
  3. Compárala con el aceite: 0.90 < 0.92, así que también flota en el aceite, pero apenas; casi toda la pelota quedará debajo de la superficie.
Ball with mass 45 g and volume 50 cm cubed, density 0.90 g/cm cubed, shown floating in two containers drawn to scale. In cooking oil (0.92 g/cm cubed) it floats with about 98% of its volume under the surface. In water (1.0 g/cm cubed) it floats higher, with 90% under the surface. A number line of density marks ball 0.90, oil 0.92 and water 1.0: the ball is less dense than both liquids, so it floats in both. Ball: 45 g / 50 cm³ = 0.90 g/cm³ Cooking oil: 0.92 g/cm³ floats; 98% of its volume under the surface Water: 1.0 g/cm³ floats; 90% of its volume under the surface 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 ball 0.90 oil 0.92 water 1.0 Density (g/cm³): the ball is less dense than both liquids, so it floats in both.
Pelota que flota en aceite y en agua

Respuesta: La pelota flota en los dos líquidos.

Ejemplo resuelto

Ejemplo resuelto 4: Concentración a partir de datos

Texto: Una clase de nutrición midió el azúcar de tres bebidas.

BebidaAzúcar (g)Volumen (L)
Bebida deportiva340.59
Refresco de cola390.36
Cajita de jugo220.20

Pregunta: ¿Qué bebida tiene la mayor concentración de azúcar?

Pensando en voz alta:

  1. Concentración = azúcar ÷ volumen. No escojas simplemente el número más grande de gramos.
  2. Bebida deportiva: 34 \div 0.59 \approx 58 g/L. Refresco de cola: 39 \div 0.36 \approx 108 g/L. Cajita de jugo: 22 \div 0.20 = 110 g/L.
  3. La cajita de jugo tiene menos azúcar en total, pero la mayor concentración.
Bar graph of sugar concentration in three drinks, concentration = sugar / volume. Sports drink: 34 g in 0.59 L, about 58 g/L. Cola: 39 g in 0.36 L, about 108 g/L. Juice box: 22 g in 0.20 L, 110 g/L (highlighted). The juice box has the least sugar but the highest concentration. 0 20 40 60 80 100 120 58 Sports drink 34 g in 0.59 L 108 Cola 39 g in 0.36 L 110 Juice box 22 g in 0.20 L Sugar concentration (g/L) Concentration = sugar / volume The juice box has the least sugar (22 g) but the highest concentration (about 110 g/L).
Concentración de azúcar de tres bebidas

Respuesta: la cajita de jugo (unos 110 g/L).

Error común

Errores comunes

  • Decir que disolver o derretir es un cambio químico. Incorrecto: el azúcar "desaparece", así que es algo nuevo. Correcto: disolver es un cambio físico.
  • Cambiar los subíndices para balancear. Incorrecto: convertir \text{H}_2\text{O} en \text{H}_2\text{O}_2 para tener más oxígeno. Correcto: cambia solo los coeficientes; los subíndices definen la sustancia.
  • Decir que la masa se destruyó. Incorrecto: el matraz abierto perdió masa, así que la masa no se conserva. Correcto: un gas se escapó al aire; en un recipiente cerrado la masa sigue siendo la misma.
  • Tratar el pH como una escala simple. Incorrecto: un pH de 2 es el doble de ácido que un pH de 4. Correcto: cada paso es 10 veces, así que un pH de 2 es 10 \times 10 = 100 veces más ácido.
  • Usar el nivel final del agua como el volumen. Incorrecto: el volumen del cubo es 60 mL. Correcto: resta el nivel inicial (60.0 − 40.0 = 20.0 mL).
  • Confundir pesado con denso. Incorrecto: un tronco grande se hunde porque es pesado. Correcto: la madera flota porque es menos densa que el agua.
Estrategia para el examen

Estrategia para el examen GED®

  • Lee primero la pregunta y decide de qué tipo es: clasificar, balancear, calcular o leer una gráfica.
  • En preguntas sobre cambios, pregúntate: "¿Hay una sustancia nueva?".
  • En ecuaciones, haz un conteo rápido de cada átomo en los dos lados. Elimina cualquier opción con subíndices cambiados.
  • En gráficas, lee los nombres y las unidades de los ejes; luego sube desde el valor de x y sigue hacia el lado.
  • En pH, recuerda: "un paso = ×10". Cuenta los pasos y luego multiplica por 10 esa cantidad de veces.
  • En densidad, escribe D = \dfrac{m}{V}, comprueba que el volumen sea el del propio objeto y luego compáralo con 1.0 g/cm³ del agua.
  • Ten cuidado con las palabras absolutas como siempre y todos: "Todos los sólidos se disuelven mejor en agua caliente" es una trampa; el cloruro de sodio casi no cambia.
Consejo de calculadora

Consejo de calculadora (TI-30XS)

Para la densidad con desplazamiento, escribe toda la expresión con paréntesis: 158 ÷ ( 60 − 40 ) enter da 7.9. Para comparar valores de pH, usa la tecla ^: una diferencia de 3 unidades de pH es 10 ^ 3 enter = 1000.

Compruébalo

Propiedades químicas y reaccionesCompletar
Sink or Float?

A science class measured the mass and volume of four solid objects to find their densities. Density is the mass of a substance divided by its volume: D = \dfrac{m}{V}. The density of water is 1.0 g/cm³. An object that is less dense than water floats in it; an object that is denser than water sinks.

Part 1: Four objects

ObjectMass (g)Volume (cm³)
Wood block3050
Candle wax1820
Rubber stopper3330
Glass marble156

Part 2: An unknown metal

Next, the class tested a small cube of an unknown metal with a mass of 158 g. To find its volume, they used water displacement: a graduated cylinder held 40.0 mL of water, and after the cube was dropped in, the water level rose to 60.0 mL. (1 mL = 1 cm³.) Because density is a physical property, every sample of a pure metal has the same density. The class compared their result to this reference table.

MetalDensity (g/cm³)
Aluminum2.70
Zinc7.14
Iron7.87
Lead11.34

Using the data in Part 1 and the formula D = \dfrac{m}{V}, what is the density of the candle wax?

g/cm³

Escribe tu respuesta en el recuadro. Puedes usar fracciones como 3/4.

Pista

Find the candle wax row in the table. Which number goes on top of the fraction?

Ver en español
Texto: ¿Se hunde o flota?

Una clase de ciencias midió la masa y el volumen de cuatro objetos sólidos para hallar sus densidades. La densidad es la masa de una sustancia dividida entre su volumen: D = \dfrac{m}{V}. La densidad del agua es 1.0 g/cm³. Un objeto menos denso que el agua flota en ella; un objeto más denso que el agua se hunde.

Parte 1: Cuatro objetos

ObjetoMasa (g)Volumen (cm³)
Bloque de madera3050
Cera de vela1820
Tapón de hule3330
Canica de vidrio156

Parte 2: Un metal desconocido

Después, la clase examinó un cubo pequeño de un metal desconocido con una masa de 158 g. Para hallar su volumen, usaron el desplazamiento de agua: una probeta graduada tenía 40.0 mL de agua, y después de echar el cubo, el nivel del agua subió a 60.0 mL. (1 mL = 1 cm³.) Como la densidad es una propiedad física, toda muestra de un metal puro tiene la misma densidad. La clase comparó su resultado con esta tabla de referencia.

MetalDensidad (g/cm³)
Aluminio2.70
Zinc7.14
Hierro7.87
Plomo11.34

Pregunta

Usando los datos de la Parte 1 y la fórmula D = \dfrac{m}{V}, ¿cuál es la densidad de la cera de vela?

_____ g/cm³

Pista

Busca la fila de la cera de vela en la tabla. ¿Qué número va arriba en la fracción?

Compruébalo

Propiedades químicas y reacciones
Sink or Float?

A science class measured the mass and volume of four solid objects to find their densities. Density is the mass of a substance divided by its volume: D = \dfrac{m}{V}. The density of water is 1.0 g/cm³. An object that is less dense than water floats in it; an object that is denser than water sinks.

Part 1: Four objects

ObjectMass (g)Volume (cm³)
Wood block3050
Candle wax1820
Rubber stopper3330
Glass marble156

Part 2: An unknown metal

Next, the class tested a small cube of an unknown metal with a mass of 158 g. To find its volume, they used water displacement: a graduated cylinder held 40.0 mL of water, and after the cube was dropped in, the water level rose to 60.0 mL. (1 mL = 1 cm³.) Because density is a physical property, every sample of a pure metal has the same density. The class compared their result to this reference table.

MetalDensity (g/cm³)
Aluminum2.70
Zinc7.14
Iron7.87
Lead11.34

Which objects from Part 1 will float in water?

Opciones de respuesta
Pista

Find each object's density and compare it with the density of water, 1.0 g/cm³.

Ver en español
Texto: ¿Se hunde o flota?

Una clase de ciencias midió la masa y el volumen de cuatro objetos sólidos para hallar sus densidades. La densidad es la masa de una sustancia dividida entre su volumen: D = \dfrac{m}{V}. La densidad del agua es 1.0 g/cm³. Un objeto menos denso que el agua flota en ella; un objeto más denso que el agua se hunde.

Parte 1: Cuatro objetos

ObjetoMasa (g)Volumen (cm³)
Bloque de madera3050
Cera de vela1820
Tapón de hule3330
Canica de vidrio156

Parte 2: Un metal desconocido

Después, la clase examinó un cubo pequeño de un metal desconocido con una masa de 158 g. Para hallar su volumen, usaron el desplazamiento de agua: una probeta graduada tenía 40.0 mL de agua, y después de echar el cubo, el nivel del agua subió a 60.0 mL. (1 mL = 1 cm³.) Como la densidad es una propiedad física, toda muestra de un metal puro tiene la misma densidad. La clase comparó su resultado con esta tabla de referencia.

MetalDensidad (g/cm³)
Aluminio2.70
Zinc7.14
Hierro7.87
Plomo11.34

Pregunta

¿Qué objetos de la Parte 1 flotarán en el agua?

Opciones

  • A. Solo el bloque de madera
  • B. El bloque de madera, la cera de vela y el tapón de hule
  • C. El bloque de madera y la cera de vela
  • D. La canica de vidrio y la cera de vela
Pista

Halla la densidad de cada objeto y compárala con la densidad del agua, 1.0 g/cm³.

Resumen

  • Los átomos tienen protones y neutrones en el núcleo y electrones a su alrededor. El número atómico (protones) identifica el elemento; los grupos de la tabla periódica comparten propiedades parecidas.
  • Los cambios físicos alteran la forma o el estado; los cambios químicos producen sustancias nuevas (busca gas, cambio de color, luz o calor, un precipitado).
  • Las ecuaciones balanceadas tienen el mismo número de cada átomo en los dos lados porque la masa se conserva. Cambia los coeficientes, nunca los subíndices.
  • La solubilidad es lo máximo que se disuelve; la concentración es el soluto por cantidad de solución. La mayoría de los sólidos se disuelven más en agua más caliente.
  • Un pH de 7 es neutro, menor que 7 es ácido, mayor que 7 es básico, y cada paso es un cambio de diez veces. Densidad = \dfrac{m}{V}; los objetos menos densos flotan.
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