Química escolar — Años 1 a 12 · Grades 1–12
6Cambios que no tienen vuelta atrás
Se casca un huevo en una sartén caliente. En unos segundos, la clara transparente y líquida se vuelve firme y blanca, y la yema se espesa. Aparta la sartén del fuego, deja que el huevo se enfríe, mételo en la nevera: nunca volverá a ser un huevo crudo. Algunos cambios se pueden deshacer y otros no. Distinguirlos es el primer paso de la química.
Lo que ya sabes
Un sólido que se disuelve en agua sigue ahí: cuando el agua se seca, el sólido se queda (Capítulo 2). Una combustión produce sustancias nuevas (ceniza, humo, dióxido de carbono, vapor de agua) y el combustible desaparece para siempre (Capítulo 5).
6.1 Cambios que se pueden deshacer
Definición 6.1 (Cambio reversible)
Un cambio reversible es un cambio que se puede deshacer, de modo que recuperamos exactamente lo que teníamos al principio.
Ejemplo 6.2 (Disolver y secar)
El azúcar removido en agua se disuelve. Si dejamos que el agua se evapore, el azúcar vuelve: el mismo azúcar, igual de dulce que antes. Disolver es un cambio reversible.
Ejemplo 6.3 (Hielo y agua)
Un cubito de hielo se funde y se convierte en agua sobre un plato templado; si metemos el agua en el congelador, vuelve a ser hielo. Fundirse y congelarse son cambios reversibles. (Por qué el agua se funde y se congela lo cuenta el libro de física.)
Ejemplo 6.4 (Mezclar)
La arena mezclada con grava se puede volver a separar con un tamiz; el agua turbia se puede filtrar. Mezclar es un cambio reversible: no se fabrica nada nuevo, y las partes se pueden separar (Capítulo 3).
6.2 Cambios que no se pueden deshacer
Definición 6.5 (Cambio irreversible y cambio químico)
Un cambio irreversible es un cambio que no se puede deshacer sin más. La mayoría son cambios en los que aparecen sustancias nuevas que al principio no estaban: un cambio así se llama cambio químico.
Ejemplo 6.6 (Seis cambios químicos)
- Cocinar un huevo: la clara líquida y transparente se vuelve firme y blanca.
- Hornear un bizcocho: una masa líquida se convierte en un bizcocho esponjoso, dorado por fuera, con un olor nuevo.
- Arder: la madera se convierte en ceniza, humo, dióxido de carbono y vapor de agua.
- Oxidarse: el hierro brillante que se deja bajo la lluvia se cubre de una sustancia anaranjada y escamosa, la herrumbre.
- Agriarse la leche: olvidada durante días, la leche se espesa, forma grumos y huele agria.
- Ponerse marrón una manzana cortada: su pulpa clara se vuelve marrón al aire en menos de una hora.
En cada caso se ha fabricado algo nuevo, y no hay ninguna forma sencilla de recuperar lo que teníamos al principio.
6.3 Pistas de que ha aparecido una sustancia nueva
Método 6.7 (¿Es un cambio químico? Busca las pistas)
Una sustancia nueva suele delatarse por alguna de estas pistas:
- un color nuevo (el dorado de una rebanada de pan tostado);
- burbujas de un gas que aparecen en un líquido sin calentarlo (vinagre vertido sobre bicarbonato);
- un olor nuevo (leche agria, tostada quemada);
- se desprende calor o luz (una vela que arde);
- aparece un sólido en un líquido transparente, o se forman grumos (la leche que se corta).
Una sola pista puede engañar: el agua hirviendo burbujea, pero no se fabrica nada nuevo; las burbujas son vapor de agua, y el agua vuelve cuando el vapor se enfría. Busca varias pistas y pregúntate: ¿se puede deshacer?
En el laboratorio — Vinagre sobre bicarbonato
El profesor pone una cucharada de bicarbonato, un polvo blanco, en el fondo de un vaso de precipitados y vierte un poco de vinagre. La mezcla burbujea y hace espuma enseguida: se desprende un gas, pista de un cambio químico. Cuando deja de burbujear, el bicarbonato ha desaparecido y no se puede recuperar secando.
6.4 Cambios útiles y cambios perjudiciales
Proposición 6.8 (Cambios químicos a nuestro alrededor)
Muchos cambios químicos son útiles: cocinar los alimentos, hornear el pan, quemar gas para calentar una casa, el fraguado del yeso o del cemento. Otros causan daños: el hierro que se oxida, los alimentos que se estropean, la madera que se pudre. No podemos deshacerlos, pero sí hacerlos más lentos:
- los alimentos se conservan más tiempo en el frío de la nevera;
- la pintura o una película de aceite mantienen el aire y el agua lejos del hierro;
- una manzana cortada rociada con zumo de limón se pone marrón más despacio.
Observación 6.9 (Deshacer, pero no sin más)
“No se puede deshacer” significa que no hay un camino de vuelta sencillo, como enfriar o secar. A veces los químicos consiguen convertir la herrumbre otra vez en hierro, pero solo con un horno y con sustancias nuevas: eso es otro cambio químico, no una vuelta atrás.
6.5 Ejercicios
Ejercicio 6.1 ★
Di si cada cambio se puede deshacer: fundir chocolate, quemar una cerilla, disolver sal en agua, tostar pan.
Solución
Solución de Ejercicio 6.1.
Fundir chocolate: se puede deshacer (al enfriarse vuelve a solidificar). Quemar una cerilla: no. Disolver sal: se puede deshacer (evaporando el agua). Tostar pan: no.
Ejercicio 6.2 ★
¿Qué es un cambio químico? Da dos ejemplos de la cocina.
Solución
Solución de Ejercicio 6.2.
Un cambio en el que aparecen sustancias nuevas. En la cocina: cocinar un huevo, hornear un bizcocho (también tostar pan, o una manzana cortada que se pone marrón).
Ejercicio 6.3 ★
Se disuelve sal en agua. ¿Cómo se puede recuperar la sal? ¿Disolver es un cambio reversible?
Solución
Solución de Ejercicio 6.3.
Evaporando el agua: la sal se queda en el recipiente. Disolver es un cambio reversible.
Ejercicio 6.4 ★
¿Qué pistas de un cambio químico notas cuando la leche se agria? Da dos.
Solución
Solución de Ejercicio 6.4.
Un olor nuevo, y la aparición de grumos (un sólido) en la leche.
Ejercicio 6.5 ★
Mira la figura de las dos columnas. ¿Qué cambios tienen una doble flecha? ¿Qué significa la doble flecha?
Ejercicio 6.6 ★
¿Por qué se engrasa la cadena de una bicicleta? ¿Qué cambio químico frena el aceite?
Solución
Solución de Ejercicio 6.6.
El aceite mantiene el aire y el agua lejos del hierro de la cadena: frena su oxidación.
Ejercicio 6.7 ★
Cuando se vierte vinagre sobre bicarbonato, burbujea. ¿Qué pista es esta?
Solución
Solución de Ejercicio 6.7.
La aparición de burbujas de gas en un líquido sin calentarlo.
Ejercicio 6.8 ★
Nombra un cambio químico útil y un cambio químico perjudicial.
Solución
Solución de Ejercicio 6.8.
Útiles: cocinar los alimentos, hornear el pan, quemar gas para la calefacción. Perjudiciales: la oxidación del hierro, los alimentos que se estropean, la madera que se pudre.
Ejercicio 6.9 ★
¿Por qué guardamos la leche en la nevera?
Solución
Solución de Ejercicio 6.9.
El frío hace más lentos los cambios químicos que agrían la leche, así que se conserva más tiempo.
Ejercicio 6.10 ★★
El agua burbujea cuando hierve. ¿Hervir es un cambio químico? Explica por qué no basta con una sola pista.
Solución
Solución de Ejercicio 6.10.
No. Las burbujas son vapor de agua, que vuelve a ser agua al enfriarse: no se fabrica nada nuevo, y el cambio se puede deshacer. Las burbujas solas no prueban que haya aparecido una sustancia nueva.
Ejercicio 6.11 ★★
Tom dice: “Cuando la vela arde, la cera simplemente se derrite, como el hielo”. Usa dos pistas para explicar por qué quemar una vela es un cambio químico, y no solo una fusión.