Cambio Químico
Un cambio químico produce una o más sustancias nuevas con propiedades diferentes, como cuando la madera arde, el hierro se oxida, o la leche se agria.
Definition
Un cambio químico, o reacción química, convierte una o más sustancias en sustancias nuevas con composiciones y propiedades químicas diferentes al romper y formar enlaces, así que lo que resulta genuinamente no es lo mismo que aquello con lo que empezaste. Se acompaña de un cambio de entalpía que refleja la diferencia en las energías de enlace, un cambio de entropía que refleja el cambio en el desorden, y un cambio de energía libre que determina si el proceso ocurre espontáneamente, y los cambios químicos se clasifican como reacciones de síntesis, descomposición, desplazamiento simple y doble, combustión, ácido-base y óxido-reducción. La evidencia incluye un cambio de color inesperado, producción de gas, formación de un precipitado, liberación o absorción de calor o luz, y dificultad para revertir el cambio, aunque la masa se conserva en todos los casos.
Example
El pan tostándose, una bicicleta oxidándose, y un pastel horneándose son todos cambios químicos que no se pueden deshacer enfriando o esperando. La oxidación del hierro sigue $4Fe + 3O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3$, convirtiendo el metal gris, magnético y fuerte en un óxido naranja, quebradizo y no magnético, mientras que quemar magnesio emite una luz blanca brillante y deja tras de sí polvo blanco de $MgO$. Cocinar un huevo desnaturaliza sus proteínas al romper enlaces de hidrógeno y puentes disulfuro y formar nuevos enlaces cruzados, un cambio químico que enfriar no puede revertir, y caramelizar azúcar por encima de aproximadamente $160^\circ\text{C}$ rompe la sacarosa en cientos de compuestos nuevos que crean su color café y nuevos sabores.
Key Insight
Las burbujas por sí solas no son prueba de un cambio químico, ya que el agua hirviendo burbujea físicamente y también lo hace una soda abierta; lo que señala un verdadero cambio químico es un gas que no estaba ahí antes, como la efervescencia del bicarbonato de sodio encontrándose con vinagre. La frontera entre físico y químico se vuelve más difusa con los sólidos, ya que derretir hielo es físico pero calentar piedra caliza a $840^\circ\text{C}$ la descompone químicamente en cal y $CO_2$, mostrando que la misma entrada, el calor, puede desencadenar cualquiera de los dos tipos de cambio dependiendo por completo de la sustancia involucrada.