¿Qué son los cambios químicos? Características, indicadores y ejemplos

Transformación, este constituye un término clave que determina la fuerza de cambio que mueve la evolución de los procesos, en los que ciertos elementos se combinan dando lugar a nuevos compuestos. Anteriormente ante las variaciones observadas en un sistema, se solía recurrir a términos estrictos como destrucción y desaparición, pero un principio irrefutable es que la materia no se crea, ni se destruye, se transforma, y esto quiere decir que cuando se observa la ausencia de algo, esto quiere decir que pasó a formar parte de otro compuesto.

Los cambios químicos involucran la transformación de elementos en nuevos compuestos, los cuales pese a ser una combinación de los elementos originales pueden presentar propiedades totalmente diferentes. Existen procesos en los que la transformación es reversibles, es decir, mediante la manipulación mecánica podemos separar y/o revertir el cambio para obtener los elementos originales (cambio físico), este no es el caso de un cambio químico, debido a que la principal característica del mismo es la irreversibilidad del proceso, por lo que los productos obtenidos no pueden retornar a sus elementos de origen.

Reacciones de cambio químico

Toda reacción química conlleva a un cambio de tipo químico en el que las sustancias reactantes, se convierten en nuevos productos mediante el cambio de la estructura molecular, y la unión de sus enlaces.

El principio determinante en los procesos químicos está dictaminado por la ley de conservación de la masa de Lavoisier, la cual determina que la masa total, en los procesos de cambios químicos, permanece invariable, lo que quiere decir que la cantidad de masa consumida en los reactantes debe verse reflejada en los productos.

Las características de los productos obtenidos de los cambios químicos dependen de diferentes factores:

Número de átomos: La cantidad de átomos presentes de cada compuesto influye en gran medida en el producto final, ya que determina la cantidad de enlaces y la naturaleza de los mismos, así como también influye directamente en la estructura molecular del nuevo compuesto. Considerando a modo de ejemplo que está reaccionando el elemento carbono con 2 átomos de valencia, con el oxígeno (el cual se presenta en forma bivalente), el resultado de esa reacción será monóxido de carbono (CO) el cual es un gas tóxico. Por otra parte, si consideramos el mismo escenario, pero en esta oportunidad tenemos el elemento carbono con una valencia de 4, el resultado de la reacción será dióxido de carbono (CO2), el cual es un gas vital en procesos como la fotosíntesis y la respiración.

Temperatura: Muchos lo consideran el factor determinante en el desarrollo de una reacción, ya que se requiere cierta cantidad de energía para que se dé inicio al proceso. Un aumento de temperatura, se traduce en un incremento de la velocidad de la reacción, independientemente de que la misma sea exotérmica o endotérmica. Esto se debe a que, al aumentar la temperatura, se hace mayor el número de moléculas con una energía igual o mayor que la energía de activación, con lo que aumenta el número de choques efectivos entre átomos.

Fuerza de atracción y repulsión: Es una magnitud física, también conocida como carga eléctrica, que determina las fuerzas que atraen o repelen compuestos, considerando su campo magnético. Esta determina la capacidad de la materia para compartir fotones.

Concentración: La concentración de los elementos participantes, es un factor determinante en la ocurrencia de una reacción, ya que a mayor concentración existe una mayor probabilidad de coaliciones.

 

Características de los cambios químicos

  • Son irreversibles, lo que quiere decir que una vez combinados los reactivos en nuevos productos, es imposible la separación en sus componentes originales.
  • Se modifica la estructura molecular de las especies participantes mediante su combinación.
  • Requieren, y a su vez pueden liberar energía.
  • La masa total permanece constante.
  • Ocurre una modificación en las propiedades características del material: fusión, punto de ebullición, solubilidad y densidad.

 

Indicadores de que ha ocurrido un cambio de tipo químico

A fin de distinguir cuando estamos en presencia de un cambio químico, a continuación se listan una serie de factores que deben ser sometidos a consideración:

  • Presencia de sedimento o precipitado: Cuando se mezclan dos sustancias, podemos distinguir que la reacción se llevó a cabo, si notamos la presencia de un sedimento, lo que quiere decir que algunas de las sustancias nuevas formadas son insolubles.
  • Cambio de coloración: Tanto si añadimos un indicador a la mezcla, como si sólo efectuamos la combinación de sustancias reactantes, es común observar cuando ocurren los cambios químicos un cambio en la coloración inicial del compuesto.
  • Desprendimiento de gases: Muchas veces en los productos de la reacciones encontramos gases que son liberados al ambiente.
  • Cambios en propiedades básicas: Otra forma de corroborar que ha sucedido un cambio químico es mediante la medición de propiedades como la acidez, el olor, propiedades magnéticas o eléctricas. Una variación en ellas nos determina la formación de un nuevo producto.
  • Absorción o liberación de calor: Fácilmente medible como una variación espontanea en la temperatura de la mezcla.

 

Ejemplos 

  1. La transformación de madera o papel en ceniza al ser sometida a una fuente de calor.
  2. La digestión de alimentos, en el que elementos complejos son transformados en formas más simples, de manera que el organismo obtenga los nutrientes necesarios.
  3. La mezcla de los ingredientes para la elaboración de pan, y su posterior cocción.
  4. La transformación del vino en vinagre.
  5. La fermentación de la leche para producir yogurt.
  6. La transformación del oxígeno en dióxido de carbono, en el intercambio producido en la sangre en los alveolos pulmonares.


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Un comentario

  1.   Apolo Zuleta Navarro dijo

    muy bueno este artículo eso sí me quedan dudas porque me parece que los cambios químicos en la formación de un compuesto químico, contrariamente a lo que se dice acá, SÍ puede revertirse, el agua puede separarse en H2 y 0 pues he leído que en el futuro se usará este procedimiento en los vehículos, algo similar también sucederá con el sistema fotocatalizador que descompondrá los contaminantes en sus componentes inocuos en las ciudades.

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