LECTURA #4 DIFERENCIA ENTRE UN CAMBIO FÍSICO Y UNO QUÍMICO

El análisis (electrólisis) y la síntesis del agua son ejemplos de cambios químicos. A diferencia de los cambios físicos, en el análisis y la síntesis del agua, el hidrógeno, el oxígeno y el agua sufrieron un reacomodo de ellos mismos. En el análisis (electrólisis) el agua se separa en los gases hidrógeno y oxígeno, en esta reacción solo participan átomos de hidrógeno y oxígeno, cualquiera de los átomos presentes en el agua que se descompone se encuentran en las moléculas de hidrógeno y oxígeno que se forman.

Durante la síntesis del agua los elemento hidrógeno y oxígeno sufrieron cambios en su estructura, las moléculas de hidrógeno y oxígeno se rompen, sufren un cambio, y se reacomodan para formar nuevamente agua. En ambos casos, no hay átomos que provengan de otra parte y tampoco sobra o falta ningún átomo. Estos cambios, el análisis (electrólisis) y la síntesis del agua, son cambios químicos

Estos cambios son un ejemplo de la Ley de la Conservación de la materia, la cual establece que, la materia no se crea ni se destruye solo se transforma. Cabe mencionar que en todo cambio químico también ocurre un cambio de energía, la cual se capta o se genera.

Los cambios químicos ocurren mediante la existencia de reacciones químicas, pudiéndose definir una reacción química como un proceso en el que unas sustancias se transforman en otras por la reordenación de sus átomos mediante la ruptura de unos enlaces en los reactivos y la formación de otros nuevos en los productos con la intervención de la energía.

H2O

+

2H2 O2 2H2O enlaces rotos enlaces formados

Representación de moléculas con enlaces, en la síntesis del agua

Los cambios ocurridos durante el análisis (descomposición) y la síntesis de agua son diferentes a los que sufre esta sustancia cuando se congela o evapora. En los primeros la estructura de la materia se altera y los productos de estos cambios tienen composiciones y propiedades químicas diferentes a las de los materiales originales.

En los cambios como la congelación o la evaporación del agua solo se altera su tamaño, forma o estado físico, pero no su estructura o composición y como ya vimos, a estos cambios se les llaman cambios físicos.

Estas modificaciones se deben a la delicada relación entre la materia y la energía, y en virtud de ello podemos clasificar todos los cambios que ocurren en la naturaleza en dos categorías: físicos y químicos.

Los cambios físicos no implican transformación atómico-molecular de la materia, por ejemplo la dilatación del mercurio contenido en un termómetro o de un trozo de metal expuesto al calor (ver figura).

A B Dilatación de un sólido por efecto de la temperatura: (A) los átomos mantienen sus posiciones regulares dentro de un armazón cristalino y vibran debido a que poseen energía cinética, (B) al ser calentados vibran con más fuerza haciendo que el sólido se dilate (aumenta su volumen).

Cambios químicos: implican la transformación de la estructura atómico-molecular, como en el caso de la reacción de combustión del metano, que al reaccionar con el oxígeno se produce dióxido de carbono, vapor de agua y (ver figura)

+ energía de activación + + Energía (calor y luz) metano oxígeno dióxido de agua (vapor) carbono

Reacción de combustión del metano: una molécula de metano reacciona con dos moléculas de oxígeno para producir una molécula de dióxido de carbono, dos moléculas de vapor de agua y producción de energía.

A veces, la distinción entre ambas categorías no siempre resulta tan evidente como en el caso de lo que ocurre al disolver ácido clorhídrico en agua.

La química se ocupa de la materia y sus cambios. A menudo se puede detectar un cambio químico por la formación de un gas o un sólido, un cambio de coloración o un cambio de temperatura lo que indica que hay absorción o desprendimiento de calor.

La diferencia fundamental entre los cambios físicos y químicos radica en que en los primeros no se forman nuevas sustancias, mientras que en los segundos sí, como en el ejemplo de la oxidación del magnesio. En un cambio químico la energía desprendida o absorbida es mayor que en el caso del cambio físico.

Cuestionario

1. ¿Qué diferencia hay entre un cambio físico y un cambio químico?R= que un cambio físico no cambia su estructura y la química si, cuando se combina con otro elemento hay una reacción que hace que cambie su estructura molecular.

2. ¿Por qué se afirma que en un cambio químico hay una reordenación de átomos? Emplea un ejemplo para tu explicación.R= el cambio que ocurre es internamente, en el existente una reordenación de átomos dando origen a sustancias nuevas. Generalmente es irreversible.

3. ¿Por qué se afirma que en un cambio físico se cumple la ley de la conservación de la materia? Emplea un ejemplo para tu explicación.

R= Porque la ley de la conservación de la materia explica que la materia no se crea ni se destruye si no se trasforma y en un cambio físico solo se altera su estado físico o tamaño como la evaporación del agua. 4. ¿Por qué se afirma que en un cambio químico se cumple la ley de la

conservación de la materia? Emplea un ejemplo para tu explicación.R= Cuando escribimos una ecuación química, debemos ajustarla de manera que cumpla con esta ley. El número de átomos en los reactivos debe ser igual al número de átomos en los productos. El ajuste de la ecuación se logra colocando índices estequiométricos delante de cada molécula. El índice estequiométrico es un número multiplica a los átomos de la sustancia delante de la cual está colocado.5. Al llevarse a cabo un cambio, qué evidencias permiten afirmar que fue un

cambio químico. Explica cada una.R= La evidencia del químico es que forma un gas o un sólido, un cambio de coloración o de temperatura que indica que hay asociación o desprendimiento de color.

CLASIFICACIÓN DE CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS

1. MEZCLAR AZÚCAR Y AGUAA. CAMBIO FÍSICO B. CAMBIO QUÍMICO

2. LA DIGESTION DE LOS ALIMENTOS A. CAMBIO FÍSICOB. CAMBIO QUÍMICO

3. CALENTAR EL AGUA DE UN RECIPIENTE Y COMIENZA A HERVIR A. CAMBIO FÍSICO B. CAMBIO QUÍMICO

4. CUANDO SE EMPAÑA UN CRISTAL

Porque se combina pero no pierden sus propiedades y se pueden separar por métodos como la evaporación

Porque al digerir la comida en nuestro estomago se descompone en nutrientes y lo que no se deshecha.

Porque cuando hablamos de cambio de estado es un cambio físico al no tener reacción alguna sobre sus moléculas.

Porque es solo nuestro calor con el aire frío y se pone sucio pero al limpiarlo será siendo cristal.

A. CAMBIO FÍSICO B. CAMBIO QUÍMICO

5. COMBUSTIÓN DE LA MADERAA. CAMBIO FÍSICOB. CAMBIO QUÍMICO

6. SACAR PUNTA A UN LÁPIZ A. CAMBIO FÍSICOB. CAMBIO QUÍMICO

7. SECAR LA ROPA A. CAMBIO FÍSICOB. CAMBIO QUÍMICO

8. HORNEAR GALLETAS A. CAMBIO FÍSICOB. CAMBIO QUÍMICO

9. EVAPORACIÓN DEL ALCOHOLA. CAMBIO FÍSICOB. CAMBIO QUÍMICO

10. LA OXIDACIÓN DE UN CLAVO A. CAMBIO FÍSICOB. CAMBIO QUÍMICO

Porque hay una reacción al entrar en contacto el oxígeno con el hidrogeno y un combustible al producir que se consumiera la madera por el fuego.

Solo se sacara más punta al lápiz pero su estructura molecular no cambiara.

Solo sus tejidos de la tela secaran debido a la fuerza de centrifugación de la lavadora o bien la evaporación del agua en la ropa.

Porque las moléculas de la masa reaccionan con el calor de horno y producen la inflación y el sabor de las galletas.

Porque al cambio de estado se le conoce como cambio físico y al no alterar sus moléculas.

Porque al entrar en contacto con oxígeno se obtiene un efecto de óxido reducción sobre el clavo.