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CAPÍTULO / TEMA

DESCOMPONEDORES

Las bacterias llevan a cabo procesos bioquímicos en la descomposición de los alimentos.

La materia
Cambios químicos

Además de los cambios físicos, la materia puede sufrir cambios químicos. Estos modifican completamente su naturaleza, forma y propiedades. Hoy conoceremos algunos ejemplos de estos cambios.

¿QUÉ SON LOS CAMBIOS QUÍMICOS?

A diferencia de los cambios físicos en los cuales sólo cambia la forma del material, cuando se produce un cambio químico hay una transformación en la que las sustancias cambian, modificándose incluso su estructura molecular. Esto da como resultado sustancias nuevas.

La oxidación es un cambio químico que se produce cuando los metales se combinan con el oxigeno.


¿Conoces algún material de los que uses cotidianamente que haya sufrido algún cambio químico? Si piensas en cualquier material de tipo artificial, lo más seguro es que a la materia prima le haya ocurrido esto desde su elaboración. Por ejemplo, el plástico a nuestro alrededor es un derivado del petróleo. También el papel y el cartón vienen de la madera de los árboles, y los cerámicos y vidrios de los materiales minerales.

Materiales que a través de cambios químicos
se transforman


CAMBIOS QUÍMICOS Y REACCIONES QUÍMICAS

Cuando ocurre un cambio químico se modifica la composición natural de la sustancia: las partículas de las cuales están compuestas dejan de ser las mismas para componer así otra sustancia. ¿Cómo logramos que las partículas de una sustancia cambien para convertirse en otras? Para provocar un cambio químico en un material se debe romper la atracción entre las partículas que lo forman.

En química se representan estos tipos de cambios mediante las reacciones químicas. Una reacción química es un proceso en el que un conjunto de sustancias (reactivos) se transforman en un nuevo conjunto (producto). Durante este proceso se pueden observar distintos cambios en las propiedades de los reactivos de la reacción química, tales como cambios de color, formación de sólidos, desprendimiento de gases y desprendimiento o absorción de calor.

Esquema general de una reacción química

Las reacciones químicas se representan mediante una notación simbólica o abreviada:

Química: ¿qué es?

La química es una ciencia que se encarga del estudio de las propiedades, la composición y la estructura de la materia. También se ocupa de las transformaciones que ésta sufre durante las diversas reacciones químicas.

¿SABÍAS QUÉ?

Los cambios químicos no sólo consumen energía, sino que también pueden producirla. Es decir, que al producirse la transformación se puede liberar energía. Además, pueden ser cambios tanto irreversibles (lo que sucede en la mayoría de los casos), como reversibles.


Modelo que muestra las uniones entre las partículas que componen la materia.


QUIERO SABER SOBRE...

La combustión es una reacción que vemos cotidianamente. Si quieres saber más sobre este tema, puedes visitar la siguiente galería de infografías:


¿SABÍAS QUÉ?

Cuando ocurre todo lo contrario a la oxidación, se da la reducción. En este proceso un átomo o ión gana electrones, lo que disminuye la oxidación.


EXPERIMENTO: Bolitas Flotantes

Objetivo

El objetivo de este experimento es observar una reacción química sencilla a partir de materiales que comúnmente se encuentran en nuestros hogares.

Materiales

  • Una pecera pequeña o un bol.
  • Bolitas de naftalina.
  • Bicarbonato de sodio.
  • Vinagre.

Pasos a seguir

  1. En la pecera pequeña se colocan las bolitas de naftalina.
  2. Agrega 3 cucharaditas de bicarbonato de sodio.
  3. Añade agua hasta llenar las ¾ partes de la pecera o recipiente.
  4. Lentamente agrega el vinagre.

¿Qué sucedió?

Lo que se puede observar son las bolitas de naftalina subiendo y bajando en el agua, dando la sensación de que están brincando. Esto sucede gracias a las burbujas de dióxido de carbono que se adhieren a las bolitas. El dióxido de carbono se obtiene como producto de la reacción química entre el bicarbonato de sodio y el vinagre.

Al cocinar la carne, se produce un cambio químico que da como resultado el color dorado, el sabor y el aroma.

¿Conoces alguna otra reacción química?

A continuación te dejamos una infografía sobre la fosilización, un cambio químico que ocurre en condiciones especiales en los restos de organismos que alguna vez tuvieron vida:


La combustión

Una de las más conocidas reacciones es la combustión, sucede entre un combustible y un comburente u oxidante, generalmente es el oxígeno del aire que usamos para respirar. En la reacción se desprende una gran cantidad de energía en forma de luz y en diferentes temperaturas. Al liberarse calor puede verse en forma de llama.


Desprendimiento de energía lumínica y calórica en las reacciones de combustión, en forma de llama.



Al cocinar los huevos ocurre un cambio químico
denominado desnaturalización.



La oxidación o corrosión

La oxidación es el proceso químico que da como resultado óxido. Este se genera cuando los metales o metaloides se combinan con el oxígeno. En este sentido, se pueden distinguir dos tipos de oxidaciones:

  • Lenta, que se da en aquellos casos en los que el aire o el agua hacen que los metales pierdan brillo y ocasionan su corrosión.
  • Rápida, que sucede cuando la combustión ha desprendido calor. Se da principalmente en aquellos elementos con carbono o hidrógeno.

La descomposición de la materia

La descomposición química se da cuando una sustancia, como consecuencia de diversos factores, se separa y origina dos más simples. Esta reacción puede suceder cuando el compuesto se expone al calor, la humedad, la radiación, la electricidad, o a determinados químicos.

La respiración

Este proceso químico se da en las células de gran cantidad de seres vivos. Los humanos, por ejemplo, incorporamos el oxígeno para oxidar la materia, convertirla en sustancias más simples y así producir energía.

CAMBIOS QUÍMICOS EN LA COCINA

Al cocinar nos encontraremos con numerosos cambios en los materiales, tanto físicos como químicos.

  • La Reacción de Maillard: muchos de los aromas y sabores de las comidas son consecuencia de esta reacción. Cuando calentamos algunos alimentos ocurren diversas reacciones entre los azúcares y las proteínas. Por ello también vemos cómo cambia el color de la cebolla, o el dorado de las carnes.
  • La desnaturalización: en este caso, las proteínas presentes en las carnes o en el huevo cambian su estructura. Es por ello que al cocinar dichos alimentos, se vuelven más firmes.

¡Cocina sin fuego!

¿Quieres ver que hay otras maneras de que se produzca este cambio químico? Toma un huevo y separa la yema de la clara. Toma esta última y agrégale alcohol o acetona. Poco a poco se coagulará y quedará blanca, tal como si estuviese cocida. Pero... ¡cuidado! No es para comer.

Reacciones químicas

Serie de videos sobre las reacciones químicas y cambios químicos.

Formación de agua

En este video podemos observar la energía que se genera durante la formación de agua a partir de hidrógeno y oxígeno. Durante esta reacción se rompen los enlaces covalentes entre los átomos de hidrógeno.

Desplazamiento de Hierro

Un video para graficar un cambio químico. Cuando se añade hierro a la solución de sulfato de cobre (II), se forma cobre y sulfato de hierro (II).

La energía y las reacciones químicas

Este recurso audiovisual grafica la relación entre las reacciones químicas y la energía.

Noticia "La ciencia de los fuegos artificiales"

Esta nota puede servir como disparador para comentar con los alumnos y realizar actividades que nos permitan pensar en distintos cambios químicos a nuestro alrededor.