Fundamentos de las Reacciones Químicas y Cambios en la Materia

¿Qué es un cambio en la materia?

La materia puede cambiar de dos formas:

• Cambio físico: No aparecen sustancias nuevas. Ejemplo: hielo que se derrite.
• Cambio químico: Aparecen sustancias nuevas y diferentes. Ejemplo: el hierro oxidándose.

El Cambio Químico

Un cambio químico ocurre cuando unas sustancias se transforman en otras distintas. Las sustancias iniciales desaparecen y aparecen otras nuevas con propiedades diferentes.

Ejemplos de cambios químicos:

• Quemar papel
• Oxidación del hierro
• Cocinar un huevo

La Reacción Química

Una reacción química es el proceso en el que ocurre un cambio químico. Durante la reacción, unas sustancias desaparecen y se forman otras nuevas.

Reactivos

Los reactivos son las sustancias iniciales que participan en la reacción química; son las sustancias que “se gastan”.

Ejemplo: En la formación del agua:

hidrógeno + oxígeno → agua

Los reactivos son el hidrógeno y el oxígeno.

Productos

Los productos son las sustancias nuevas que se forman en una reacción química. En el ejemplo anterior, el agua es el producto.

Indicadores de las Reacciones Químicas

Son señales que indican que ha ocurrido una reacción química. Los principales indicadores son:

1. Cambio de color: La sustancia cambia de color. Ejemplo: el hierro pasa a color marrón al oxidarse.
2. Desprendimiento de gas: Aparecen burbujas o gases. Ejemplo: una pastilla efervescente en agua.
3. Formación de un precipitado: Se forma un sólido en un líquido.
4. Cambio de temperatura: La reacción desprende o absorbe calor.
5. Emisión de luz o olor: Algunas reacciones producen luz u olor. Ejemplo: la combustión.

¿Qué ocurre durante una reacción química?

Durante una reacción química suceden los siguientes procesos:

• Los átomos de los reactivos se reorganizan.
• Se rompen enlaces existentes.
• Se forman enlaces nuevos.
• Aparecen sustancias diferentes.

Es fundamental recordar que los átomos NO desaparecen; solo cambian de posición.

Teoría de Colisiones

MUY IMPORTANTE: La teoría de colisiones explica cómo ocurren las reacciones químicas.

Esta teoría establece que, para que ocurra una reacción química, las partículas de los reactivos deben chocar entre sí. Sin embargo, no todos los choques producen una reacción. Para reaccionar, las partículas deben:

• Chocar con suficiente energía.
• Tener la orientación correcta.

Si no se cumplen estas condiciones, no hay reacción química.

Ejemplo sencillo:

• Si dos partículas chocan muy despacio: no reaccionan.
• Si chocan con energía suficiente: reaccionan y forman productos nuevos.

Velocidad de Reacción

La velocidad de reacción es la rapidez con la que ocurre una reacción química. Algunas reacciones son:

• Rápidas: Como las explosiones.
• Lentas: Como la oxidación del hierro.

Factores que influyen en la velocidad de reacción

1. Temperatura: A mayor temperatura, las partículas se mueven más rápido, chocan más y la reacción ocurre más deprisa.
2. Concentración: Cuanta más cantidad de reactivos haya, más choques ocurren y más rápida es la reacción.
3. Superficie de contacto: Cuanto más dividido esté un material, mayor superficie tiene y más rápido reacciona. Ejemplo: un polvo arde más rápido que un bloque.
4. Catalizadores: Son sustancias que aceleran la reacción química sin gastarse, ayudando a que las partículas reaccionen más fácilmente.

La Ecuación Química

Una ecuación química es la forma de escribir una reacción química utilizando símbolos.

Ejemplo: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

Se lee: El hidrógeno reacciona con oxígeno y forma agua.

Partes de la ecuación

• Reactivos: Van a la izquierda. Son las sustancias del principio.
• Productos: Van a la derecha. Son las sustancias que se forman.

Ecuación ajustada

Una ecuación está ajustada cuando hay el mismo número de átomos a los dos lados. Esto se hace para cumplir con la Ley de Lavoisier.

Coeficientes estequiométricos

Son los números que van delante de las fórmulas. En el ejemplo 2H₂ + O₂ → 2H₂O, los coeficientes son 2, 1 y 2. Sirven para ajustar la ecuación.