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martes, 8 de julio de 2025

Ejercicios de química resueltos. Termoquímica. Alimentos y combustibles. Brown 15ed. Ejercicio 5.46

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(a) Una porción de una comida lista para servir de arroz integral con arroz salvaje contiene 4.5 g de grasa, 42 g de carbohidratos y 4.0 g de proteína. Estima el número de calorías en una porción. (b) Según su etiqueta nutricional, esta comida también contiene 140 mg de iones potasio. ¿Crees que el potasio contribuye al contenido calórico del alimento?

Etapa analítica

Paso 1. Usaremos el teorema Valor de combustible por porción y la tabla de valores de combustible: Proteína 17.0 kJ/g, Grasa 38.0 kJ/g, Carbohidratos 17.0 kJ/g, por ende las masas de proteína y carbohidrato se pueden unificar a 46 g en su interpretación algebraica. Nota, una caloría alimenticia se interpreta como Cal = kcal = 4184 kJ.

El potasio acuoso (K⁺(aq)) no puede servir como combustible metabólico porque, desde una perspectiva bioquímica, ya se encuentra en su forma iónica y completamente oxidada. Un combustible metabólico es una sustancia, generalmente un compuesto orgánico como carbohidratos, grasas o proteínas, que el organismo puede oxidar (romper sus enlaces químicos) para liberar energía química utilizable, típicamente en forma de ATP. El potasio, al ser un ion inorgánico en solución, carece de enlaces químicos de alta energía que puedan ser metabolizados para producir ATP. Su función en el cuerpo es la de un electrolito esencial, vital para procesos como la transmisión nerviosa, la contracción muscular y el mantenimiento del equilibrio de fluidos y el potencial de membrana celular, pero no actúa como una fuente directa de energía química para las células

Etapa numérica por teoremas

Recuerda que las unidades en sumatorias salen como factor común. Modificamos la conversión de energía a kj = (1/4184) Cal, se recomienda dar el resultado en Cal y en cal, ya que las confusiones son comunes.

Etapa numérica por factor de conversión

Modificamos la conversión de energía a kj = (1/4184) Cal, se recomienda dar el resultado en Cal y en cal, ya que las confusiones son comunes.

Referencias

Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., Stoltzfus, M. W., & Lufaso, M. W. (2022). Chemistry: The central science (15th ed.). Pearson

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