Ejercicios de química resueltos. Unidades y medidas. Leyes de sumatoria. García 1.4.

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En una reacción química donde 3HCl + Fe → FeCl₃ + H₂, se realizaron las siguientes mediciones: Masa inicial de HCl: 10.95 g; Masa de FeCl₃ obtenido: 15.65 g; Masa de H₂ producido: 0.30 g Calcula la masa de hierro (Fe) que reaccionó ¿Explica cómo podemos saber que es la masa de un reactivo?

Etapa analítica y numérica por teoremas

Al ser un ejercicio de presiones, usaremos el teorema forma cero de la ley de conservación de la masa.

Desplegamos todos los términos de la suma en dos grupos, la masa incógnica (i) y las demás sustancias (j) y despejamos.

Reemplazamos teniendo en cuenta que las masas de reactivos van negativas porque son los iniciales.

Se sabe que es un reactivo porque su masa vectorial es negativa.

Etapa analítica y numérica por factores de conversión

Al ser un ejercicio de presiones, usaremos el teorema forma cero de la ley de conservación de la masa.

 

Desplegamos, aquí debemos tener cuidado de las identidades, el único que la conserva es el hierro, los demás los denotaremos como parte del total.

 

Despejamos.

 

Resolvemos.

Se sabe que una sustancia es un reactivo porque se posiciona del lado de la suma de los términos iniciales en una ecuación de balance, o como una sustancia que se consume en la reacción. Al calcular su masa mediante la aplicación de la Ley de Conservación de la Masa bajo la "forma cero" (donde la suma total es cero al considerar la direccionalidad), su valor a menudo resultará negativo. Este signo genera confusión porque, desde una perspectiva física, la masa es un escalar intrínsecamente positivo; una "masa negativa" es conceptualmente imposible. Esta contradicción suele llevar a la omisión forzada del signo negativo, lo cual es incorrecto, ya que se ignora la información sobre el consumo de la sustancia que el signo implícitamente comunica en el contexto del balance químico.