Cambios físicos y cambios químicos

¿Cuándo la sustancia sigue siendo la misma?

Una propiedad física no está ligada a un cambio de composición. Densidad, color, dureza, puntos de fusión y de ebullición, y conductividad eléctrica son ejemplos. Algunas, como la densidad y el color, se observan sin cambiar el estado. Otras, como la temperatura a la que el hierro se funde o el agua se congela, solo se ven cuando hay un cambio físico. ¹

Un cambio físico es un cambio en el estado o en las propiedades de la materia sin que cambien las identidades químicas de las sustancias que contiene. La cera sólida que se calienta y queda líquida sigue siendo cera. El vapor que se condensa en agua líquida dentro de una olla sigue siendo agua. El azúcar que se disuelve en el café no se vuelve otra sustancia. Magnetizar o desmagnetizar un metal, y moler un sólido hasta polvo, también cuentan: puede cambiar la forma, el estado o incluso el color de modo notable, y la composición química no. Por eso la evaporación y la fusión viven de este lado, y por eso una mezcla se puede separar sin una reacción. ¹

Un cambio químico siempre produce uno o más tipos de materia distintos de los que había antes. El hierro se combina con el oxígeno, en presencia de agua, y forma óxido. El óxido no es hierro, ni oxígeno, ni agua. El cromo, en el mismo libro, se cita porque no se oxida: esa diferencia es de propiedad química, no de un simple brillo. La explosión de la nitroglicerina es química porque los gases no son la sustancia de partida. También lo son las reacciones de laboratorio, como el cobre con ácido nítrico, que da nitrato de cobre y dióxido de nitrógeno marrón. Toda combustión entra: en una cerilla, la celulosa y el oxígeno del aire pasan a dióxido de carbono y vapor de agua. Cocinar, digerir o pudrir alimentos también. Al cocer carne, la oxidación del hierro de la mioglobina lleva el rojo al marrón. Un plátano que se pone marrón forma sustancias nuevas, más oscuras. ¹

Con esa regla el examen se contesta por la sustancia, no por el espectáculo. Un clavo de hierro que se oxida es cambio químico. La fermentación del jugo de uva produce sustancias nuevas, entre ellas etanol: también químico. Estas fichas no abren un capítulo aparte de la fermentación. Apoyan la respuesta en que un cambio químico produce materia distinta, y el etanol no es el azúcar del jugo. La combustión de una vela y la digestión van con el libro, que nombra la quema y la digestión. El oscurecimiento de una manzana cortada se parece al plátano: hay sustancias nuevas, no solo un cambio de forma. ¹

Del otro lado quedan la evaporación de la acetona y la disolución de sal en agua. Evaporar y condensar son el par líquido-gas, un cambio de estado. Disolver es el ejemplo del azúcar en el café. Ninguno de los dos crea una sustancia con otra identidad. Si el reactivo mezcla cinco procesos, químicos son la combustión, la digestión y el oscurecimiento que forma materia nueva. Físicos son evaporar y disolver. ¹

No confundas un color nuevo con la prueba automática, ni la ausencia de color con un cambio físico. Moler puede cambiar el color y seguir siendo físico, dice el libro. Lo que decide es la identidad. Si al final hay óxido, CO₂ y agua de una combustión, etanol, o el producto de una descomposición como la del óxido de mercurio(II) en mercurio y oxígeno, hubo cambio químico. Esa descomposición es la que clasifica un compuesto. Las reacciones con nombre (síntesis, descomposición y otras) están en tipos de reacciones. Aquí solo separas físico de químico. ^{1 2}

Ideas clave

• Cambio físico. Cambia estado, forma o propiedades. La identidad química se queda. Cera fundida, vapor que condensa, azúcar disuelta, metal magnetizado, sólido molido. ¹
• Cambio químico. Produce materia distinta. Óxido, nitroglicerina, cobre con ácido nítrico, combustión, cocción, digestión, putrefacción. ¹
• Color. Puede cambiar en un molido físico. También cambia cuando el plátano forma sustancias nuevas. No alcanza el color solo. ¹
• Disolver y evaporar. Físicos. No son óxido ni combustión. ¹
• Fermentación y clavo. Hay sustancias que no estaban: etanol, óxido. Van del lado químico. ¹

Ejemplos resueltos

Cinco procesos en la mesa

1. La vela arde. Combustión: materia nueva, dióxido de carbono y vapor de agua a partir del combustible y del oxígeno. Químico. ¹
2. La acetona del frasco abierto deja de estar en el líquido. Es evaporación, cambio de estado, físico. ¹
3. El alimento se digiere. El libro lista la digestión entre los cambios químicos. ¹
4. La sal desaparece en el agua y el agua sigue pudiendo evaporarse para dejarla. Físico, como el azúcar en el café. ¹
5. La manzana cortada se oscurece porque se forman sustancias distintas, el mismo tipo de hecho que el plátano marrón. Químico. ¹

Quedan como químicos 1, 3 y 5.

El clavo y el jugo

Un clavo de hierro que se oxida produce óxido, distinto del hierro y del oxígeno. Es químico. El jugo de uva que fermenta da sustancias que no eran el jugo, entre ellas el etanol. También es químico, no un simple enfriamiento. ¹

Errores comunes

No marques químico todo lo que "se ve distinto". La cera líquida se ve distinta y sigue siendo cera. El polvo molido puede cambiar de color y seguir siendo la misma sustancia. ¹

No marques física la oxidación porque "solo cambió el color del clavo". El óxido es otra materia. El libro lo usa como ejemplo central. ¹

No pongas la disolución con la digestión. Disolver no cambia la identidad. Digerir sí está en la lista de cambios químicos. ¹

Cómo lo pregunta el examen

Si preguntan cuál proceso es químico y una opción es el clavo que se oxida, esa es. Fundir, disolver o evaporar son físicos. ¹

En la lista de cinco, separa combustión, digestión y oscurecimiento con sustancias nuevas, frente a evaporar acetona y disolver sal. La respuesta corta es 1, 3 y 5. ¹

En la fermentación, el hueco es "químico" porque se forman sustancias nuevas, no porque el jugo burbujee. El burbujeo solo no bastaría si la sustancia fuera la misma. ¹

Resumen

• El cambio físico no cambia la identidad química.
• Fundir, condensar, disolver, moler y magnetizar son físicos.
• El cambio químico produce otra materia.
• Óxido, combustión, digestión y el oscurecimiento del plátano son químicos.
• El color ayuda solo si detrás hay una sustancia nueva.