Cambios Químicos de la Materia: Características y más

Un cambio en el que se altera la estructura de una sustancia se nombra cambios químicos de la materia, como resultado, las propiedades originales cambian y se forman una o más sustancias nuevas. ¡Le invitamos a leer más de este tema!

Cambios químicos de la materia

¿Qué es un cambio químico?

Un cambio químico a su vez se conoce como resistencia química, es un transcurso en donde una o más núcleos cambian a una o más sustancias nuevas y distintas, en otras palabras, un cambio químico es una reacción química que involucra la renovación de los átomos, según el Modelo Atómico de Demócrito.

Si bien los cambios físicos a menudo se pueden revertir, generalmente no puede haber cambios químicos de la materia, excepto a través de varias reacciones químicas, cuando ocurre un cambio químico, también hay un cambio en la energía del sistema, el cambio químico que da calor se llama reacción exotérmica y el que absorbe calor se llama reacción endotérmica.

El hierro es metal blanco grisáceo y conduce electricidad, es atraído por un imán y reacciona con ácidos diluidos para producir hidrógeno, el azufre no es de metal y es de color amarillo, se disuelve en disulfuro de carbono.

Cuando el hierro en polvo y el azufre se calientan juntos, se forma una sustancia completamente nueva, el sulfuro de hierro, las propiedades del sulfuro de hierro son completamente diferentes de las del hierro y el azufre. Es de color negro, no es atraído por un imán y no permite que la corriente eléctrica pase a través de él, reacciona con ácidos diluidos del gas sulfuro de hidrógeno, en resumen, el sulfuro de hierro no exhibe las propiedades del hierro ni del azufre.

Cambios químicos de la materia

Tipos de cambios químicos

Aunque existen miles de reacciones químicas diferentes, muchas de ellas tienen características similares, estas similitudes nos permiten comenzar a clasificar los diferentes cambios químicos en tipos amplios.

La combinación

Ocurre cuando dos o más sustancias se combinan en una reacción química para formar una o más sustancias diferentes, las reacciones combinadas pueden provocar la corrosión de metales, como el hierro con oxígeno del aire.

Las fuerzas de combustión, como una vela ardiente, igualmente son ejemplos del cambio químico a través de la mezcla de cera y oxígeno en una reacción que origina calor, luz y dióxido de carbono.

La descomposición

Es lo opuesto a la combinación, sucede cuando una sola sustancia se descompone en dos o más sustancias distintas, este tipo de cambio químico es evidente cuando la fruta se descompone con el tiempo, la descomposición igualmente puede suceder cuando las sustancias atraen energía, como la descomposición del agua en hidrógeno y oxígeno con electricidad.

De doble desplazamiento

En las reacciones de desplazamiento único, solo se desplaza una especie química, en reacciones de doble desplazamiento o reacciones de metátesis, se desplazan dos especies (normalmente iones), la mayoría de las veces, las reacciones de este tipo ocurren en una solución, y se formará un sólido insoluble (reacciones de precipitación) o agua (reacciones de neutralización).

Precipitación

Si mezcla una solución de cloruro de potasio y una solución de nitrato de plata, se forma un sólido blanco insoluble en la solución resultante, la formación de un sólido insoluble en una solución se llama precipitación.

¿Cómo reconocer los Cambios Químicos de la Materia?

Se pueden identificar los Niveles de Organización de la Materia de la siguiente manera:

  • Cambio de temperatura: Esto quiere decir que existe un cambio en la energía en una reacción química, pasa con frecuencia que es un cambio que se puede medir con la temperatura.
  • Luz: Algunas reacciones químicas producen luz.
  • Burbujas: Algunos cambios químicos producen gases que pueden verse como burbujas en una solución líquida.
  • Precipitación: Algunas reacciones químicas producen partículas sólidas que pueden permanecer suspendidas en solución o pueden precipitarse.
  • Cambio de color: Un cambio de color es un buen indicador de que se ha producido una reacción química, las reacciones que involucran metales de transición son especialmente propensas a producir color.
  • Cambio de olor: La reacción puede liberar una sustancia química volátil que produce un olor característico.
  • Irreversible: Los cambios químicos a menudo son difíciles o imposibles de revertir.
  • Cambio en la composición: Cuando se produce la combustión, por ejemplo, se pueden obtener cenizas, cuando los productos se pudren, su apariencia es visible cambios.

Cambios Químicos de la Materia

Tenga en cuenta que puede ocurrir un cambio químico sin que se observe ninguno de estos indicadores, por ejemplo, la oxidación del hierro produce cambios de color y olor, pero lleva mucho tiempo cambiar para ser obvio, incluso si el proceso continúa.

Ejemplos de Cambios Químicos 

A continuación, se mencionan algunos ejemplos en los que se puede evidenciar los cambios químicos de la materia:

Quemar leña en una chimenea

Cuando la leña se enciende y comienza a arder suavemente, finalmente se convierte en cenizas, sin embargo, a medida que se quema, se produce calor, hay luz y el humo se libera a través de la chimenea. La reacción química del calor, la luz y el humo son característicos de una reacción química que resulta en una nueva materia, las cenizas no pueden volver a la madera.

Plátanos maduros y podridos

Varios plátanos están en el mesón de la cocina, a veces son verdes cuando se compran, pero eventualmente comienzan a ponerse amarillos y eventualmente maduran hasta el punto de pudrirse, la composición química de los plátanos ha cambiado con el tiempo dando como resultado nuevas moléculas.

Quema de papel 

Cualquier forma de combustión es una reacción química, desde la quema de papel hasta la explosión producida por la dinamita.

El proceso de combustión, lo que quiere decir la reacción química, siempre implica la composición de oxígeno con el combustible, por ejemplo, el papel que tiene partículas de carbono mezclados con otros átomos que constituyen un compuesto químico de cadena de carbono.

Oxidación

Cuando un clavo u otro metal comienzan a oxidarse en el exterior, se debe a la reacción química entre el metal y la humedad del aire, el clavo se puede limpiar de óxido, pero el óxido en sí no se puede volver a convertir en el metal original.

Hojas en otoño

Durante la primavera y el verano, las hojas de los árboles son de un verde vibrante y desprenden oxígeno a medida que las plantas producen su propio alimento a través de la fotosíntesis, sin embargo, cuando llega el otoño, la reacción química hace que las hojas se vuelvan marrones y finalmente se caigan del árbol. Las hojas marrones no pueden volverse verdes nuevamente.

Digestión de los alimentos

Los alimentos deben descomponerse en una forma que nuestras células puedan usar, cuando comemos, nuestros cuerpos descomponen físicamente la comida en trozos pequeños. Nuestros cuerpos también descomponen químicamente esos pequeños trozos de comida en pequeñas moléculas orgánicas, este proceso se llama digestión.

Los alimentos cambian químicamente en la digestión cuando se forman nuevas sustancias más pequeñas, estos cambios químicos son ejemplos de digestión química, la digestión química comienza en la boca cuando las enzimas en la saliva comienzan a descomponer los carbohidratos, la mayoría de los cambios químicos de la materia en la digestión ocurren en el intestino delgado.

Al hervir un huevo

Un huevo cocido, químicamente alterado o bien batido nunca volverá a su estado original, al cocinar huevos, use calor moderado, el calor elevado hace que la proteína en los huevos se vuelva dura y gomosa, cuando usa calor alto para hervir un huevo, causa una reacción química entre la yema y la clara que deja una película verde alrededor de la yema.

Las pilas o baterías

Las baterías emplean una reacción química para trabajar en carga y provocar un voltaje entre sus terminales de salida, el mecanismo básico se llama célula electroquímica y usa una reacción de oxidación y reducción, una celda electroquímica que origina una corriente externa se llama celda voltaica, los voltajes generados por tales celdas se han nombrado históricamente fuerza electromotriz.

Galvanoplastia de un metal

La galvanoplastia de los metales usa electricidad para dividir una solución química, que es el reverso del proceso por el cual las baterías producen corrientes eléctricas, todas estas cosas son ejemplos de cambios químicos de la materia, reacciones químicas causadas por la electricidad que dan productos finales útiles científica o industrialmente. 

Horneando un pastel

Si le gusta cocinar, puede considerarse un químico aficionado, hornear un pastel es un cambio químico porque el polvo de hornear o el bicarbonato de sodio, cualquiera que sea, sufre una reacción química, el calor ayuda a que el polvo de hornear produzca pequeñas burbujas de gas, lo que hace que el pastel sea ligero y esponjoso. 

Leche agria

El consumo de leche se clasifica como un cambio químico, el ácido de la leche es un proceso de fermentación, el azúcar lactosa se convierte en ácido láctico, lo que hace que disminuya el pH.

Descomposición de residuos

Se describen reacciones químicas durante la descomposición de carbohidratos y proteínas y se realizan cálculos estequiométricos del requerimiento de oxígeno, la evolución de dióxido de carbono y amoníaco y la evaporación del agua. 

Los vertederos a menudo contaminan las cuencas hidrográficas locales porque el agua de lluvia que se filtra a través de la basura recoge muchos productos químicos.

Las reacciones químicas se ven afectadas por la temperatura, la mayoría de las reacciones ocurren más rápido a temperaturas más altas, esto es cierto de la descomposición de la basura, una temperatura más fría donde los materiales pueden congelarse generalmente disminuye las velocidades de reacción.

La explosión de fuegos artificiales

Los increíbles colores de los fuegos artificiales en explosión provienen de reacciones químicas desencadenadas por el calor, la combustión impulsa los fuegos artificiales al aire mientras que la oxidación proporciona el oxígeno necesario para excitar los compuestos metálicos en los fuegos artificiales, la absorción y emisión de energía produce espectros de color únicos de fuegos artificiales.

Muchos fuegos artificiales coloridos que aparecen en el techo brillan porque el calor después de una explosión hace que las sales metálicas absorban energía, cuando eso sucede, emiten luz visible, el color que ve depende del metal o la mezcla de metales en los fuegos artificiales, las sales de estroncio y litio, por ejemplo, producen rojo mientras que los compuestos de cobre crean azul.

La reacción entre sales y ácidos

Los ácidos son compuestos químicos que muestran, en solución de agua, un sabor fuerte, una acción corrosiva sobre los metales y la capacidad de convertir ciertos colorantes vegetales azules en rojos, las bases son compuestos químicos que, en solución, son jabonosos al tacto y hacen que los colorantes vegetales rojos se vuelvan azules.

Cuando se mezclan, los ácidos y las bases se neutralizan entre sí y producen sales, sustancias con sabor salado y ninguna de las propiedades características de ácidos o bases.

Encendiendo un fósforo

Encender un fósforo y dejar que se queme es un ejemplo de cambio químico, cuando se enciende un fósforo, la fricción crea calor y un compuesto inflamable que se enciende en el aire.

Encender un fósforo comienza una reacción química, hay dos tipos de partidos: partidos de seguridad y partidos de «huelga en cualquier lugar», una cerilla de seguridad solo puede encenderse cuando alguien la golpea contra la superficie de golpe al costado de la caja de cerillas.

Cambios químicos y cambios físicos

Los Cambios Físicos resultan de un cambio en el estado físico de una sustancia, el cambio físico puede ser derretimiento, evaporación o ebullición, por ejemplo, el hielo se derrite en agua líquida, y el agua líquida se puede convertir en vapor mediante ebullición. La disposición de las moléculas que componen el hielo y el agua cambia a diferentes estados, pero las moléculas siguen siendo moléculas de agua durante cada cambio.

Un cambio químico ocurre como resultado de una reacción química, durante una reacción química, los átomos dentro de una sustancia se reorganizan en diferentes combinaciones, por ejemplo, el azúcar sufre un cambio químico cuando se cocina para hacer caramelo, el calor de la cocción convierte las moléculas de azúcar en diferentes moléculas que le dan al caramelo su color y sabor.

Los cambios químicos de la materia, es decir, cambios en la composición de una sustancia, en otras palabras, reacciones químicas, son aquellos cambios en los que la sustancia originaria pasa a una sustancia o a diversas sustancias con otras participaciones básicas, por ejemplo, el magnesio, cuando se quema, se convierte en un polvo blanco, el hierro caliente se convierte en escamas en el aire.

Bajo la influencia de una corriente eléctrica constante, se produce la descomposición del agua en hidrógeno y oxígeno, etc. La química participa en dichos cambios, su descripción y explicación, su aplicación práctica se describe mediante tecnología química.


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