Tal como vimos en el artículo 10 Ejemplos de Cambios Físicos de la Materia, la materia es todo aquello que compone los cuerpos, ocupando una masa y un espacio en el universo.

A diferencia de los cambios físicos de la materia que no logran modificar las estructuras químicas de las sustancias o elementos, los cambios químicos sí modifican la composición de estos, de manera que al ocurrir una reestructuración, el uso o funcionalidad que adquiere el nuevo producto es totalmente distinto al inicial.

Los cambios químicos suponen la desaparición de una sustancia para dar paso a la aparición de una nueva. Esto es, que los cambios son irreversibles y que no existe manera de regresar una sustancia o elemento a su estado anterior. El producto resultante cambia de identidad de manera permanente.

El cambio en la composición química ocurre mediante una reacción química, proceso donde se requiere, en la mayoría de los casos, la presencia de dos sustancias para que se lleve a cabo.

Las reacciones químicas ocurren por las propiedades químicas de la materia, aquellas donde los enlaces moleculares se rompen y dan paso a nuevas sustancias ante procesos específicos.

Algunos ejemplos de propiedades químicas de la materia son acidez, poder oxidante, combustibilidad, esterificación, fermentación, hidrólisis, putrefacción, saponificación, etc.

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Indicadores de cambios químicos.

Para saber si una sustancia ha sufrido un cambio químico, es importante comprobar la presencia de los siguientes hechos:

  • Liberación de gas.
  • Absorción o liberación de calor.
  • Liberación de olor.
  • Cambio permanente de color.
  • Imposibilidad para revertir la transformación.
  • Precipitación de un sólido a partir de una solución líquida.
  • La aparición de una sustancia insoluble.

Ejemplos de Cambios Químicos de la Materia:

1. Hornear galletas o un pastel.

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Hornear galletas, ejemplo de cambio químico de la materia.

Algo tan común como la preparación de galletas, pasteles, cupcakes y similares, esconde una reacción química llamada fermentación, donde la masa incrementa su tamaño por la producción de gas gracias a microorganismos conocidos como levaduras. En la elaboración del pan, las levaduras transforman el almidón en glucosa.

2. Digestión.

La digestión de los alimentos es un claro ejemplo de cambio químico de la materia por hidrólisis (descomposición de sustancias orgánicas por acción del agua). El alimento que ingerimos en forma de frutas, verduras, carne, etc., es sometido a un proceso donde se mezcla con jugos gástricos para una mejor absorción de nutrientes, y es convertido en diversas sustancias de acuerdo a los requerimientos del organismo. 

En ese mismo proceso, los elementos sobrantes o toxinas, son excretados del cuerpo en una forma distinta a la inicial; ya sea en forma de heces, orina, sudor, etc.

3. Pulque.

La fermentación es un proceso catabólico de degradación de moléculas de glucosa a través de la falta de oxígeno. 

Algunas bebidas alcohólicas obtenidas bajo el proceso de fermentación son la sidra, la cerveza y el pulque, siendo esta última una de las menos conocidas mundialmente. El pulque se obtiene mediante un proceso artesanal de la planta de maguey, donde la maduración de las sustancias es la clave para obtener el producto final, el cual es blanco, ácido y viscoso, de un sabor muy particular que no se adapta a cualquier paladar.

La fermentación también ocurre en el proceso de elaboración de pan, yogures y quesos, por mencionar algunos ejemplos.

4. El caramelo.

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Caramelo, cambio químico de la materia.

El caramelo es un ejemplo básico de cambio químico de la materia, pues a partir de que el azúcar blanca y sólida se somete al calor por unos breves minutos, se adquiere una sustancia viscosa de color ámbar y de un aroma muy agradable. Es decir, se genera un producto completamente distinto al original.

5. Combustión de papel, madera, etc.

Tanto la madera quemada, como el papel quemado y cualquier otra sustancia bajo calor extremo, ya no puede regresar a su estado natural. Las cenizas obtenidas de los resultados de dicha combustión, no poseen la utilidad ni funcionalidad de antes, debido a que el fuego transformó las estructuras químicas de sus componentes.

6. Oxidación de clavos.

La oxidación de un clavo o tornillo podría parecer un cambio físico, puesto que “la apariencia” luce modificada y su función de unir o fijar objetos continúa sin problema; sin embargo, el material con el que está fabricado ya ha sufrido una completa transformación de su textura y color, gracias a que el oxígeno ha actuado sobre el hierro para obtener óxido ferroso.

7. La fotosíntesis.

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Fotosíntesis, cambio químico de la materia.

La fotosíntesis es el proceso químico más importante para la vida en la Tierra. Se trata de la transformación de la energía luminosa en energía química a través del reino vegetal. 

En la fotosíntesis se convierten 100,000 millones de toneladas de carbono en biomasa con ayuda de elementos como dióxido de carbono, agua y fotones. Gracias a este proceso, la producción de oxígeno en la Tierra se mantiene de forma continua.

8. Pescado podrido.

El pescado podrido sufre deterioros de tipo aeróbico o anaeróbico, donde se producen compuestos de fuerte “olor a pescado”, como el compuesto volátil denominado trimetilamina (TMA) derivado de la reducción bacteriana del óxido de trimetilamina.

El pescado en fase 4, según la clasificación del pescado post mortem por parte de la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), se caracteriza por estar deteriorado y pútrido, con olores nauseabundos, dulces, amoniacales, sulfurosos y rancios.

9. Preparar un huevo.

Un huevo cocido no solo luce diferente a su estado inicial, sino que sus principales componentes, yema y clara, sufren una transformación molecular modificando su estructura de manera permanente.

10. Fuegos artificiales.

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Fuegos artificiales, detonados por reacciones químicas.

La pirotecnia es química pura. La iluminación observada durante las detonaciones en el aire, proviene de reacciones de oxidación y reducción donde la pólvora actúa de combustible. Es posible hallar elementos como estroncio, cobre, magnesio, cloro, potasio, aluminio, titanio, bario, antimonio, óxido nítrico y dióxido de azufre que se someten a temperaturas de 1.000 a 2.000 ºC al momento del estallido. El resultado después de ello es considerado basura, ya que no existe más reacción química y las sobras son inservibles.

11. Producir jabón.

La saponificación es el proceso químico en el que se obtiene jabón y glicerina a partir de un elemento graso unido a una solución alcalina.

Para producir jabón, puede utilizarse aceite de oliva, aceite de almendras, manteca de cacao o similares.

12. La respiración.

La respiración es un cambio químico de la materia porque transforma el oxígeno de la inhalación, en dióxido de carbono de la exhalación; todo ello a través de pulmones, alvéolos, sangre y capilares.

13. Combustión de la gasolina.

combustion de la gasolina
Combustión, cambio químico de la materia.

Los motores de combustión interna como el de los automóviles o motocicletas, trabajan en cuatro tiempos: admisión, compresión, explosión y escape, donde la gasolina entra como una sustancia en la fase de admisión, y sale en forma de gas de combustión a través del escape o mofle del vehículo.

14. La cremación de cuerpos.

La cremación de cuerpos es totalmente un cambio químico; pues, toda la materia cambia por completo de estado y color, emite olor, se libera gas y es imposible revertir los resultados.

15. El amoníaco.

El amoníaco es un gas de olor penetrante que se produce al mezclar tres átomos de hidrógeno con un átomo de nitrógeno, por lo que estamos hablando de una sustancia derivada de una reacción química.

16. Caries y sarro dental.

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Caries y sarro, modificación de la estructura dental.

La caries y el sarro de los dientes son parecidos al proceso de oxidación de un metal; solo que en este caso, el desgaste ocurre sobre una pieza dental.

La caries es el resultado de la acidez producida por la acción de los microorganismos con los restos de comida que ingerimos, lo que perfora y destruye el esmalte dental y la capa externa de los dientes modificando su apariencia, estructura y color. Aunque el diente puede salvarse con empastes y coronas, la pieza en sí, no puede regresar a su estado natural cuando el daño está hecho.

Por su parte, el sarro dental o cálculo, es una placa sólida de minerales adherida a la placa bacteriana que cubre los dientes y borde de las encías, dando una apariencia poco favorecedora. Si el sarro no se elimina y llega a etapas muy avanzadas, se produce un cambio total e irreversible en la estructura de los dientes, creando un olor desagradable, un cambio permanente de color y la imposibilidad de restaurar las piezas dentales.

17. Revelado de fotografías.

Aunque ya no es una práctica muy cotidiana, el revelado de fotografías representa un buen ejemplo de cambio químico, pues se trata de una combinación de sustancias químicas para obtener un producto final.

Cuando se tiene un material fotosensible basado en emulsiones compuestas de haluros de plata, estas reaccionan a la exposición lumínica, “revelando” una imagen clara.

18. Lluvia ácida.

La lluvia ácida es resultado de la contaminación ambiental. Es la combinación de la humedad del aire con óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre o trióxido de azufre, provenientes (en su mayoría) de las actividades humanas altamente contaminantes. Tal hecho provoca la modificación irreversible de la química del agua, volviéndola inservible y peligrosa para plantas y animales, así como para el consumo humano.

19. Diluir vitaminas o antiácidos en agua.

La efervescencia es un cambio quimico
Efervescencia, cambio químico.

Algunas vitaminas o medicamentos para aliviar síntomas de indigestión o agruras, tienen un efecto efervescente de gas disuelto al contacto con el agua; es decir, se produce una reacción química entre un ácido con un carbonato o bicarbonato de sodio.

20. Mezclar un ácido y una base

Estas mezclas son corrosivas, y tanto ácidos como bases reaccionan cuando son disueltos en agua.

Como ejemplos de ácidos podemos mencionar ácido clorhídrico, ácido cítrico y ácido sulfúrico. Como ejemplos de bases, está el hidróxido de sodio, hidróxido de calcio y el amoníaco.

Fuentes consultadas:

Picado, Ana. Álvarez, Milton. Química I, introducción al estudio de la materia. EUNED 2008.

uapas2.bunam.unam.mx/ciencias/propiedadesycambios/ 

www.thoughtco.com/examples-of-physical-changes-608336

byjus.com/chemistry/physical-change-chemical-change/

www.fao.org/3/v7180s/v7180s06.htm

www.muyinteresante.es/revista-muy/noticias-muy/articulo/la-quimica-de-la-pirotecnia

bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/39/html/sec_10.html