3.3 Cambios químicos
En un cambio químico se forman nuevas sustancias con propiedades y composición diferentes de las del material original. No es necesario, en absoluto, que las sustancias nuevas se asemejen al material inicial.
Cuando un alambre de cobre limpio se calienta sobre la llama de un mechero, la apariencia del cobre cambia del metálico cobrizo al rojo incandescente. A diferencia del alambre de platino, el alambre de cobre no vuelve a su apariencia original por enfriamiento, sino que se convierte en un material negro. Este material negro es una nueva sustancia llamada oxido de cobre (II). Se formo por una cambio químico cuando el cobre se combino con el oxigeno del aire durante el proceso de calentamiento. El alambre sin calentar era, en esencia, cobre 100%, pero el oxido de cobre (II) contiene 79.9% de cobre y 20.1% de oxigeno. Un gramo de cobre produce 1.251 g de oxido de cobre (II). El platino solo cambia físicamente al calentarlo, pero el cobre experimenta cambios tanto físicos como químicos cuando se le calienta.
Cuando 1.000 g de cobre reaccionan con oxigeno para producir 1.251 g de oxido de cobre (II), el cobre debe haberse combinado con 0.251 g de oxigeno.
A partir de estos datos se puede calcular los porcentajes de cobre y oxigeno; tanto el cobre como el oxigeno constituyen determinando porcentaje de la masa total del oxido de cobre (II):
1.00g de cobre + 0.251g de oxigeno → 1.251g de oxido de cobre (II)
El agua puede descomponerse químicamente en hidrógeno y oxígeno. Esto se logra haciendo pasar electricidad a través de ella, proceso llamado electrólisis. El hidrogeno se colecta en un electrodo en tanto que el oxigeno se recoge en el otro. La composición y apariencia física del hidrogeno y del oxigeno son muy diferentes de la del agua. Ambos gases son incoloros pero se comportan diferentes cuando se les acerca una astilla de madera encendida: el hidrogeno explota con chasquido, en tanto que la llama se aviva de madera considerable en el oxigeno (el oxigeno aviva la combustión de la madera). Con base en estas observaciones podemos concluir que ha tenido lugar un cambio químico.
Los químicos han desarrollado un método abreviado para expresar los cambios químicos en forma de ecuaciones químicas. Los dos ejemplos anteriores de cambios químicos pueden representarse en ecuaciones mediante las siguientes palabras, representaciones moleculares y símbolos.
En la reacción (1) se establece que el agua se descompone en hidrogeno y oxigeno cuando se somete a electrolisis. La reacción (2) indica que, por calentamiento, el cobre mas oxigeno producen oxido de cobre (II). La flecha significa que “produce”, y apunta a los productos. La letra griega delta (Δ) representa calor.
Las sustancias iniciales (agua, cobre y oxigeno) se denominan reactivos y las sustancias producidas (hidrogeno, oxigeno y oxido de cobre (II)) se llaman productos.
Un cambio físico suele acompañar a un cambio químico. Advierta que siempre que tiene lugar un cambio físico, solo ocurre uno físico.
Cuando un alambre de cobre limpio se calienta sobre la llama de un mechero, la apariencia del cobre cambia del metálico cobrizo al rojo incandescente. A diferencia del alambre de platino, el alambre de cobre no vuelve a su apariencia original por enfriamiento, sino que se convierte en un material negro. Este material negro es una nueva sustancia llamada oxido de cobre (II). Se formo por una cambio químico cuando el cobre se combino con el oxigeno del aire durante el proceso de calentamiento. El alambre sin calentar era, en esencia, cobre 100%, pero el oxido de cobre (II) contiene 79.9% de cobre y 20.1% de oxigeno. Un gramo de cobre produce 1.251 g de oxido de cobre (II). El platino solo cambia físicamente al calentarlo, pero el cobre experimenta cambios tanto físicos como químicos cuando se le calienta.
Cuando 1.000 g de cobre reaccionan con oxigeno para producir 1.251 g de oxido de cobre (II), el cobre debe haberse combinado con 0.251 g de oxigeno.
A partir de estos datos se puede calcular los porcentajes de cobre y oxigeno; tanto el cobre como el oxigeno constituyen determinando porcentaje de la masa total del oxido de cobre (II):
1.00g de cobre + 0.251g de oxigeno → 1.251g de oxido de cobre (II)
El agua puede descomponerse químicamente en hidrógeno y oxígeno. Esto se logra haciendo pasar electricidad a través de ella, proceso llamado electrólisis. El hidrogeno se colecta en un electrodo en tanto que el oxigeno se recoge en el otro. La composición y apariencia física del hidrogeno y del oxigeno son muy diferentes de la del agua. Ambos gases son incoloros pero se comportan diferentes cuando se les acerca una astilla de madera encendida: el hidrogeno explota con chasquido, en tanto que la llama se aviva de madera considerable en el oxigeno (el oxigeno aviva la combustión de la madera). Con base en estas observaciones podemos concluir que ha tenido lugar un cambio químico.
Los químicos han desarrollado un método abreviado para expresar los cambios químicos en forma de ecuaciones químicas. Los dos ejemplos anteriores de cambios químicos pueden representarse en ecuaciones mediante las siguientes palabras, representaciones moleculares y símbolos.
En la reacción (1) se establece que el agua se descompone en hidrogeno y oxigeno cuando se somete a electrolisis. La reacción (2) indica que, por calentamiento, el cobre mas oxigeno producen oxido de cobre (II). La flecha significa que “produce”, y apunta a los productos. La letra griega delta (Δ) representa calor.
Las sustancias iniciales (agua, cobre y oxigeno) se denominan reactivos y las sustancias producidas (hidrogeno, oxigeno y oxido de cobre (II)) se llaman productos.
Un cambio físico suele acompañar a un cambio químico. Advierta que siempre que tiene lugar un cambio físico, solo ocurre uno físico.