Transformaciones de la Materia: Diferencias Clave entre Cambios Físicos y Químicos

Cambios Físicos y Químicos de la Materia

Un cambio de la materia es toda variación física o química que presenta un material, respecto a un estado inicial y un estado final. Mediante el estudio de estos cambios, se pueden establecer las propiedades o características de la materia antes y después de la transformación.

El Fenómeno de la Oxidación: Un Ejemplo Introductorio

Consideremos, por ejemplo, una barra de hierro a la intemperie durante algún tiempo (estado inicial). Al término de este periodo, se observa un polvo rojizo que la cubre, llamado óxido o herrumbre (estado final).

Inmediatamente surge la pregunta: ¿Qué ha ocurrido? Aparentemente ha habido un cambio. ¿Qué es lo que lo ha producido? Sencillamente, el oxígeno del aire húmedo ha oxidado el material, el cual presenta características diferentes a las del estado inicial, pues ha perdido el color y el brillo característico del metal.

Para catalogar el cambio ocurrido al objeto en cuestión, es fundamental estudiar los tipos de transformaciones que se conocen en la materia: a saber, los cambios físicos y los cambios químicos.

Cambios Físicos

Los cambios físicos pueden definirse como aquellos que sufre la materia en su forma, en su volumen o en su estado, sin alterar su composición o naturaleza química.

Ejemplo: El Hielo

Si se calienta un bloque de hielo a determinada temperatura, este se licúa, es decir, pasa del estado sólido al líquido, modificando su forma y volumen, pero conservando su naturaleza. Antes del cambio se tenía agua sólida y después del cambio se tiene agua líquida.

Si se continúa el calentamiento, finalmente se alcanzará la temperatura de ebullición y el agua pasará al estado de vapor, conservándose inalterable en todos los casos la composición de esta (H₂O).

Cambios Químicos

Los cambios químicos conllevan una variación en la composición o naturaleza de la materia. Es decir, a partir de una porción de material llamada reactivo, se obtiene un material distinto denominado producto, por medio de una reacción química.

En estas reacciones pueden influir diversos factores tales como la luz, la presión u otras sustancias reactivas.

Ejemplo: La Formación de Óxido

La formación del óxido de hierro sobre la barra de metal constituye un caso de cambio químico, puesto que el óxido de hierro (producto) no es el mismo que el hierro puro (reactivo).

(Fuente: Herrera V. Severiano).

Tipos de Cambios de Estado (Transformaciones Físicas)

Los cambios de estado son ejemplos clásicos de transformaciones físicas, ya que la composición química de la sustancia permanece constante.

Sublimación Regresiva (Deposición)

• Es el cambio de una sustancia del estado gaseoso al estado sólido, sin pasar por el estado líquido.

Evaporación y Ebullición

La Evaporación es la transformación de las partículas de superficie de un líquido en gas, por la acción del calor. Este cambio ocurre de forma normal, a temperatura ambiente, en algunas sustancias líquidas como agua, alcohol y otras.

Ejemplo: Cuando te lavas las manos y las pones bajo la máquina que tira aire caliente, estas se secan.

Sin embargo, si se aplica mayor temperatura, la evaporación se transforma en Ebullición, un proceso más rápido que ocurre en todo el volumen del líquido.

Fusión

La Fusión es la transformación de un sólido en líquido al aplicarle calor.

Es importante diferenciar la fusión del punto de fusión, que es la temperatura específica a la cual ocurre la fusión. Esta temperatura es característica para cada sustancia que se funde.

Ejemplos de Fusión:

• Cobre sólido + temperatura = cobre líquido.
• Cubo de hielo (sólido) + temperatura = agua (líquida).

El calor acelera el movimiento de las partículas del hielo, se derrite y se convierte en agua líquida.