Cambios Físicos y Químicos

Cambio físico: transformación donde la naturaleza de la materia no varía. La materia se representa por la misma fórmula química antes y después del cambio. Ejemplos: cambios de estado, mezcla y separación de sustancias.

Cambio químico: transformación donde la naturaleza de la materia varía. La materia se representa por una fórmula química antes del cambio y por otra diferente después. Ejemplo: combustión.

Reacciones Químicas

¿Cómo se produce una reacción química?

Las sustancias que reaccionan se llaman reactivos, y las que se obtienen, productos: Reactivos → Productos.

Teoría de las Colisiones

Esta teoría explica cómo se producen las reacciones químicas. Una reacción química ocurre cuando las partículas de los reactivos chocan, rompiendo los enlaces entre sus átomos. Estos átomos libres se reorganizan y forman nuevas sustancias: los productos.

La teoría de las colisiones explica que, en una reacción química, los átomos de los reactivos se reubican para formar los productos. Para que la reacción ocurra, las moléculas de los reactivos deben estar en una proporción específica. Solo así se pueden formar los productos.

En 1772, el químico francés Antoine-Laurent Lavoisier, tras múltiples experimentos, estableció la Ley de Conservación de la Masa: en una reacción química, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. Por lo tanto, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos.

Energía de las Reacciones Químicas

Algunas reacciones químicas requieren un aporte de energía (ej. cocinar alimentos). En otros casos, la propia reacción produce energía. Finalmente, algunas reacciones necesitan un aporte inicial de energía para comenzar (ej. encender un papel con una cerilla), pero luego la reacción continúa por sí sola, liberando energía.

¿A qué se debe la energía absorbida o liberada?

En una reacción, se rompen enlaces químicos y se forman otros. Romper un enlace requiere energía, mientras que formar un enlace libera energía. La energía de una reacción depende del balance entre la energía necesaria para romper enlaces y la energía liberada al formar nuevos enlaces.

• Reacción exotérmica: libera energía. Se necesita menos energía para romper los enlaces de los reactivos que la que se libera al formar los enlaces de los productos.
• Reacción endotérmica: absorbe energía. Se necesita más energía para romper los enlaces de los reactivos que la que se libera al formar los enlaces de los productos.

Se llama energía de activación (Ea) a la energía necesaria para romper los enlaces en los reactivos.

Velocidad de las Reacciones Químicas

La velocidad de una reacción química es la rapidez con la que los reactivos se transforman en productos.

Factores que influyen en la velocidad de reacción:

• Temperatura: al aumentar la temperatura, aumenta la energía de los reactivos y disminuye la energía de activación. Esto facilita la ruptura de enlaces al chocar las partículas. La velocidad de reacción aumenta con la temperatura y disminuye al bajar la temperatura.
• Concentración: a mayor concentración de reactivos, mayor probabilidad de choques entre moléculas. La velocidad de reacción aumenta con la concentración de los reactivos y disminuye al disminuir la concentración.
• Superficie de contacto: para que ocurra una reacción, las partículas de los reactivos deben entrar en contacto. La superficie de contacto es mayor cuanto menor es el tamaño de las partículas. La velocidad de reacción aumenta al reducir el tamaño de las partículas y disminuye al aumentarlo.
• Catalizadores: facilitan el contacto entre las moléculas de los reactivos, reduciendo la energía de activación. Son específicos para cada reacción y no reaccionan. La presencia de un catalizador aumenta la velocidad de reacción.