Transformaciones de la materia

TRANSFORMACIONES FÍSICAS
Son aquellas en donde las sustancias que intervienen no presentan cambios, siendo el peso inicial de la materia idéntica al peso final. Por ejemplo, la construcción de una mesa de madera a partir del tronco de un árbol o la rotura de un vidrio en varios fragmentos tras un golpe o caída. En efecto, tanto la madera como el vidrio conservan la misma estructura molecular a pesar de haber sido transformadas.
SOLUCIONES
Son transformaciones físicas en donde una sustancia (soluto) es disuelta en otra (disolvente). Si a un recipiente con agua se le agrega una cucharada de sal común, las moléculas de cloruro de sodio se dispersan mezclándose con las moléculas del agua. El producto obtenido es una solución salina, donde la sal es el soluto y el agua el solvente. Por lo tanto:
solvente + soluto = solución
Los solutos pueden ser sólidos como la sal, líquidos como el alcohol o gaseosos como el dióxido de carbono (soda, bebidas gaseosas).
DESTILACIÓN
Es una transformación física que consiste en separar, dentro de una solución, el soluto del solvente. En el ejemplo anterior, si se calienta la solución salina hasta llegar al punto de ebullición, se produce vapor de agua. Mediante un dispositivo como el de la figura, se hace pasar el vapor por una corriente de agua fría para que se transforme en un líquido que puede ser recuperado en otro recipiente. Ese líquido es el agua (solvente) que formaba parte de la solución salina. En el primer recipiente queda solamente el soluto (cloruro de sodio o sal común).
Debe notarse que en un cambio o transformación física, los materiales que interactúan entre sí continúan siendo los mismos, por lo que no hay producción de elementos diferentes. Tan solo varían sus formas, sus proporciones o los estados de agregación de la materia. Son ejemplos de transformaciones físicas las soluciones y la destilación, la elasticidad, la condensación, la caída libre, la fusión y la trituración, entre otros.

TRANSFORMACIONES QUÍMICAS
Son aquellas en que las sustancias que intervienen presentan cambios en su constitución. Las transformaciones o cambios químicos se denominan reacciones químicas, donde por una redistribución de los átomos, una o varias sustancias (reactivos) se transforman en otra sustancias (producto de la reacción).
En el año 1875, Lavoisier enunció la llamada “ley de conservación de la masa”, que dice: “En todos los fenómenos químicos, permanece constante la masa total de las sustancias que intervienen”. No obstante, la ley no se cumple en aquellos procesos en donde se libera una gran cantidad de energía, ya que ese alto valor energético es debido a una pérdida determinada de masa.
COMBUSTIÓN
Es una transformación química en la cual un combustible (gasolina, gas, carbón, alcohol, madera) se combina con el oxígeno. La combustión es una reacción de tipo exotérmica donde se forma una llama que desprende calor al quemar, y luz al arder. La combustión se produce con la sola presencia de oxígeno o con sustancias que lo contengan, como el aire atmosférico. Tras la combustión se originan sustancias gaseosas, entre ellas dióxido de carbono, vapor de agua, monóxido de carbono, nitrógeno y carbono en forma de hollín.
El carbón común se compone por una gran cantidad de moléculas de carbono. En presencia de una elevada temperatura, estas moléculas de carbono se unen con el oxígeno y producen dióxido de carbono y energía en forma de calor.
El alcohol es otro combustible que produce combustión, en la medida que sus moléculas entren en contacto con el oxígeno en presencia de un aumento suficiente de temperatura. Esta reacción produce como resultado dióxido de carbono, agua y calor. Si se toma al etanol como ejemplo de combustible, la reacción química resultante es:
La formación de agua se debe a la unión de los átomos de hidrógeno presentes en el alcohol y otros hidrocarburos con el oxígeno del aire. La presencia de agua en los caños de escape de los vehículos cuando la gasolina entra en contacto con el oxígeno atmosférico para que funcione el motor, es un claro ejemplo de esta reacción química, donde también se produce dióxido de carbono.
Cuando se utiliza madera como combustible, además de H2O y CO2 se obtiene cenizas como producto final, ya que la madera es un compuesto orgánico compuesto por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, entre otros.
OXIDACIÓN
Es una transformación química donde los átomos de oxígeno se combinan con los átomos de la sustancia o material que se oxida. Por ejemplo, en la oxidación de un clavo de hierro donde se combinan cuatro átomos de hierro con seis átomos de oxígeno (o tres moléculas) del aire atmosférico, se obtienen dos moléculas de óxido de hierro:
La respiración celular es otro claro ejemplo de oxidación, donde la glucosa se combina con el oxígeno del aire para producir agua, dióxido de carbono y energía (ATP).
Hay que notar que los productos obtenidos son los mismos que en la combustión. No obstante, en la respiración celular la energía producida se utiliza para los diversos procesos vitales del organismo, por lo que no se disipa en forma de luz y calor como sucede en la combustión.
La fotosíntesis es otro ejemplo de transformación química, donde los vegetales verdes obtienen compuestos orgánicos a partir del agua y del dióxido de carbono atmosférico, en presencia de luz solar y clorofila.
En síntesis, la diferencia entre los cambios físicos y químicos radica en lo siguiente:
- En las transformaciones físicas prácticamente no se alteran las propiedades de la materia, mientras que en las químicas las alteraciones son significativas.
- Los cambios físicos se mantienen mientras actúen las causas que los originen. Las transformaciones químicas son siempre permanentes.
- Las transformaciones físicas producen una muy pequeña variación de energía. Por el contrario, los cambios químicos generan una importante variación de energía.

Fuente: "CIENCIAS BIOLÓGICAS" - http://hnncbiol.blogspot.com