Cuando se quema la madera, se oxida un clavo o se cuece un bizcocho, aparecen sustancias nuevas: es un cambio químico o reacción química. Los átomos no se crean ni se destruyen: solo se reorganizan. Por eso las ecuaciones químicas se ajustan y la masa se conserva.
Objetivos
- Distinguir cambios físicos y cambios químicos
- Explicar una reacción con la teoría de colisiones
- Escribir e interpretar una ecuación química
- Ajustar ecuaciones químicas sencillas
- Aplicar la ley de conservación de la masa y conocer los factores que influyen en la velocidad de reacción
1. Cambios físicos y químicos
| Cambio físico | Cambio químico |
|---|---|
| Las sustancias siguen siendo las mismas | Se forman sustancias nuevas |
| Fundir hielo, disolver azúcar, romper un vaso | Quemar papel, oxidarse el hierro, digerir alimentos |
- Señales de una reacción: cambio de color, desprendimiento de gas (burbujas), formación de un sólido (precipitado), emisión de luz o variación de temperatura.
- Reactivos: sustancias iniciales. Productos: sustancias que se forman.
Teoría de colisiones: Para que reaccionen, las partículas de los reactivos deben chocar con energía suficiente y con la orientación adecuada. Al chocar se rompen enlaces de los reactivos y se forman enlaces nuevos: los de los productos.
2. La ecuación química y su ajuste
Una ecuación química representa la reacción: reactivos a la izquierda, una flecha y productos a la derecha. Se puede indicar el estado: (s) sólido, (l) líquido, (g) gas, (aq) disuelto en agua.
CH₄ (g) + 2 O₂ (g) → CO₂ (g) + 2 H₂O (l)
Una ecuación está ajustada cuando hay el mismo número de átomos de cada elemento a los dos lados. Para ajustarla se cambian solo los coeficientes, nunca los subíndices.
Ajusta: H₂ + O₂ → H₂O
- Oxígeno: 2 a la izquierda y 1 a la derecha → ponemos 2 delante del agua: H₂ + O₂ → 2 H₂O
- Hidrógeno: ahora hay 4 a la derecha y 2 a la izquierda → ponemos 2 delante del H₂
- 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O: 4 H y 2 O a cada lado
3. Ley de conservación de la masa
Ley de Lavoisier: En una reacción química en recipiente cerrado, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos. Se debe a que los átomos se conservan.
56 g de hierro reaccionan con 32 g de azufre y no sobra nada
- Masa de reactivos: 56 + 32 = 88 g
- Masa de sulfuro de hierro formado: 88 g
4. Velocidad de reacción e importancia de las reacciones
| Factor | Efecto | Ejemplo |
|---|---|---|
| Temperatura | Más temperatura → más rápida | Los alimentos se conservan mejor en la nevera |
| Concentración | Más concentración → más rápida | Una vela arde mejor en oxígeno puro |
| Superficie de contacto | Más troceado → más rápida | Las astillas arden antes que un tronco |
| Catalizador | Acelera sin gastarse | Las enzimas de la digestión |
Las reacciones químicas permiten fabricar medicamentos, fertilizantes o plásticos, pero algunas tienen efectos sobre el medio ambiente: las combustiones emiten CO₂, que refuerza el efecto invernadero, y los óxidos de azufre y nitrógeno provocan lluvia ácida.
Recuerda
- En una reacción química se forman sustancias nuevas: los átomos se reorganizan.
- Reactivos → productos. Las partículas reaccionan al chocar con energía suficiente.
- Ajustar = mismo número de átomos de cada elemento a cada lado, cambiando solo coeficientes.
- Ley de Lavoisier: masa de reactivos = masa de productos.
- Temperatura, concentración, superficie y catalizadores aumentan la velocidad de reacción.
¡Ahora te toca a ti!
Comprueba que lo has entendido con los ejercicios y repasa con el resumen.