Química: El estudio del cambio

La química es la ciencia que nos ayuda a entender los cambios que ocurren a nuestro alrededor. Desde cómo un fósforo se enciende hasta cómo nuestro cuerpo transforma los alimentos en energía, todo tiene que ver con la química. Esta ciencia estudia de qué están hechas las cosas y cómo esas sustancias se transforman al combinarse, romperse o reaccionar entre sí. En la química, las cosas nunca están quietas: los átomos y las moléculas siempre están cambiando, moviéndose y formando nuevas sustancias. ¡Es como descubrir la magia que hay detrás de cada cambio en el mundo! 

Dos tipos de cambios: físicos y químicos 

Mirá el siguiente video para profundizar más

¡Ahora te toca a vos!
Poné a prueba lo que aprendiste

Los cambios químicos

Ahora que ya sabemos la diferencia entre cambios físicos y químicos, nos vamos a enfocar en los cambios químicos. Estos cambios suceden cuando las sustancias se transforman en otras nuevas, a través de lo que conocemos como reacciones químicas. En una reacción química, los átomos se reorganizan, formando sustancias diferentes a las que teníamos al principio, tal y como ves en esta imagen:

Para entender y estudiar estas transformaciones, los químicos usan ecuaciones químicas, que son una forma de "modelo" o "instrucción" que muestra qué sustancias reaccionan entre sí (llamadas REACTIVOS)  y qué PRODUCTOS se forman.

Las ecuaciones químicas nos ayudan a ver, de manera simplificada, lo que ocurre en una reacción, mostrando qué cambia y qué se conserva en cada proceso. ¡Vamos a aprender cómo escribir y entender estas ecuaciones para descifrar el lenguaje de las reacciones!

Las partes de una ecuación química:

• Reactivos y Productos:

  • Los reactivos son las sustancias que tenemos al principio y que van a reaccionar. Aparecen a la izquierda de la ecuación.
  • Los productos son las sustancias nuevas que se forman después de la reacción. Se escriben a la derecha de la ecuación.
  • Ambos están separados por una flecha (→), que indica la dirección de la reacción, como si dijera "se convierte en".

• Coeficientes:

  • Los números grandes delante de cada fórmula (llamados coeficientes) indican la cantidad de moléculas o moles de cada sustancia que participan en la reacción. Sirven para balancear la ecuación y asegurar que haya la misma cantidad de átomos de cada elemento tanto en los reactivos como en los productos.

• Subíndices:

  • Los números pequeños escritos abajo y a la derecha de los símbolos de los elementos, llamados subíndices, indican la cantidad de átomos de cada elemento en una molécula. Por ejemplo, en H₂O, el subíndice "2" muestra que en cada molécula de agua hay 2 átomos de hidrógeno.

• Estados de agregación:

  • A veces, junto a cada sustancia, se escribe una letra entre paréntesis para indicar su estado de agregación:
    • (s) para sólido
    • (l) para líquido
    • (g) para gas
    • (aq) para acuoso (disuelto en agua, como en una solución)

• Condiciones de la reacción:

  • Sobre la flecha o al lado de la ecuación, se pueden indicar condiciones especiales necesarias para que la reacción ocurra, como temperatura (por ejemplo, "Calor"), presión o la presencia de un catalizador (una sustancia que ayuda a que la reacción ocurra más rápido sin consumirse).

Observa el siguiente video para entender mejor:

El balanceo de una ecuación química:

A fines del siglo XVIII, el célebre químico Antoine Lavoisier experimentó observando la descomposición de diversas frutas. Aunque la fruta cambiaba su estructura química, Antoine vio que no perdía nada de masa.

Gracias a esto, estableció el principio de que la materia no se crea ni se destruye, sino que se transforma. 

Esto significa que, en una reacción química, la cantidad total de átomos de cada elemento permanece constante desde el inicio hasta el final de la reacción. Los átomos pueden reorganizarse para formar nuevas sustancias, pero la cantidad de cada tipo de átomo no cambia.

¿Cómo se aplica esto al balanceo de ecuaciones?

Cuando escribimos una ecuación química, debemos asegurarnos de que haya el mismo número de átomos de cada elemento en ambos lados de la ecuación, tanto en los reactivos como en los productos. Esto se llama balancear la ecuación, y es una aplicación directa del principio de conservación de la materia.

Para balancear una ecuación:

1. Contamos la cantidad de átomos de cada elemento en los reactivos y en los productos.
2. Ajustamos los coeficientes (los números grandes delante de las sustancias) para igualar el número de átomos de cada elemento a ambos lados de la ecuación.
3. Revisamos que los coeficientes sean los mínimos necesarios y que todos los átomos estén equilibrados.

Explora el siguiente simulador para profundizar el tema:

Para finalizar: tipos de reacciones químicas

Reacción de combinación, síntesis o adición: Dos o más sustancias se combinan para formar una nueva.  

Ejemplo: A + B → AB.

Reacción de descomposición: Una sustancia se rompe en dos o más sustancias más simples.  

Ejemplo: AB → A + B.

Reacción de sustitución (simple): Un elemento reemplaza a otro en un compuesto. 

Ejemplo: A + BC → AC + B.

Reacción de sustitución doble: Dos compuestos intercambian elementos o grupos para formar dos compuestos nuevos. 

Ejemplo: AB + CD → AD + CB.

MIRATE ESTE VIDEO PARA ENTENDERLO MEJOR

Un repasito

Fijate en el siguiente link para terminar de repasar conceptos.

Y ahora sí, vamos a hacer una autoevalución: 

Tenés que balancear todas las ecuaciones e indicar de qué tipo de reacciones se tratan en cada caso.