Cambios físicos y cambios químicos

Al terminar vas a poder decidir con una sola pregunta si un cambio es físico o químico, nombrar los cambios de estado en las dos direcciones, reconocer las señales de que apareció una sustancia nueva, y explicar por qué esa diferencia importa a la hora de manejar los residuos de tu casa.

La pregunta que separa todo

Toda la materia cambia. La única pregunta que hay que hacerse frente a un cambio es esta:

Después del cambio, ¿sigue siendo la misma sustancia? Si sí, el cambio es físico. Si apareció una sustancia distinta, el cambio es químico.

No hay que fijarse en si se ve espectacular ni en cuánto calor hubo. Hay que fijarse en qué quedó al final.

En un cambio físico la sustancia es la misma, solo que en otro estado, en otra forma o repartida de otro modo. El hielo derretido sigue siendo agua; un papel arrugado sigue siendo papel; la tapa de dulce disuelta sigue siendo dulce, y por eso el aguadulce sabe dulce. En un cambio químico lo que había se transforma en otra cosa: la leña quemada ya no es leña, es ceniza, humo y gases, y no hay manera sencilla de devolverla.

Los cambios físicos: de estado y de forma

Los cambios de estado van en dos direcciones, y conviene verlos por pares:

Falta un par, y es el que salta el líquido. Hay materiales que pasan de sólido directo a gas sin mojarse por el camino: eso es la sublimación. Y el camino de vuelta, de gas directo a sólido, es la sublimación inversa.

El hielo seco es el ejemplo de laboratorio: es dióxido de carbono congelado y, al dejarlo al aire, no se derrite —pasa directo a gas, y por eso «humea» sin mojar la mesa.

Fijate en que sigue siendo un cambio físico: la naftalina que se fue por el aire sigue siendo naftalina, y por eso el ropero huele. La pregunta de siempre —¿es la misma sustancia?— se contesta igual, aunque el cambio parezca una desaparición.

Los cambios de forma son todavía más directos: romper, doblar, cortar, moler, estirar. Un vidrio quebrado sigue siendo vidrio, aunque ya no sirva de ventana. Y disolver también es físico: la sal en el agua no desapareció, sigue ahí repartida, y por eso el agua queda salada.

Los cambios químicos: tres formas de reconocerlos

Se les llama por el proceso que los produce:

• Oxidación: un material se combina con el oxígeno del aire, casi siempre con ayuda de la humedad. Es lo que le pasa a una lámina de zinc o a un portón de hierro, y cerca de la costa ocurre más rápido por la sal del ambiente.
• Combustión: algo se quema con el oxígeno y libera calor y luz. La cocina de leña, una candela, el diésel dentro del motor.
• Descomposición: la materia orgánica se degrada, en general con ayuda de hongos y bacterias. Un banano que se pone negro, las cáscaras de una abonera.

Las señales de que hubo cambio químico son bastante consistentes: cambia el color, aparece un olor nuevo, se libera un gas, se produce calor o luz, y no se puede volver atrás con solo enfriar o calentar.

Esto tiene una consecuencia práctica en el uso responsable de los materiales. El vidrio, el aluminio y el papel se pueden fundir o rehacer porque su reciclaje es en buena medida un cambio físico. Lo que se quema, en cambio, se pierde: el humo no se recoge. Por eso separar residuos y compostar rinde más que incinerar.

Ejemplos resueltos

1. Se hierve agua y el vapor empaña la ventana. ¿Cuántos cambios hubo y de qué tipo? Dos, y los dos físicos: primero evaporación, de líquido a gas; después condensación en el vidrio frío. Siempre fue agua.

2. Un portón de hierro sin pintura amanece con una capa anaranjada. ¿Físico o químico? Químico, por oxidación: el hierro se combinó con el oxígeno y la humedad, y la capa anaranjada es una sustancia nueva. Raspar no devuelve el hierro perdido.

3. Se disuelve una tapa de dulce en agua caliente. ¿Se transformó en otra sustancia? No. Es un cambio físico: el dulce sigue ahí, repartido en el agua, y de hecho se podría recuperar evaporando el agua.

4. Un huevo crudo se fríe y queda blanco y firme. ¿Qué cambio ocurrió? Químico. Cambió el color, cambió la consistencia y no hay forma de devolverlo a huevo crudo enfriándolo. Apareció algo distinto de lo que había.

5. En una abonera las cáscaras se vuelven tierra oscura. ¿Qué está pasando y para qué sirve? Una descomposición, que es un cambio químico hecho por hongos y bacterias. Sirve porque convierte residuos en abono en vez de mandarlos al relleno.

Los errores que más se cobran

1. Clasificar por lo llamativo del cambio. Quebrar un vidrio hace ruido y es físico; oxidarse no hace ruido y es químico. La pregunta es si quedó la misma sustancia.
2. Creer que todo cambio con calor es químico. Derretir y hervir usan calor y son físicos. El calor puede provocar cualquiera de los dos.
3. Pensar que disolver destruye la sustancia. La sal disuelta sigue siendo sal. Por eso el agua de mar es salada y por eso se puede recuperar evaporándola.
4. Confundir reversible con físico automáticamente. Casi todos los cambios físicos se pueden deshacer, y eso ayuda, pero el criterio firme sigue siendo si la sustancia final es la misma.
5. Mezclar evaporación con condensación. Una va de líquido a gas y la otra al revés. Si los mirás por pares, no se cruzan.
6. No ver la consecuencia práctica. Lo que cambia químicamente rara vez se recupera; lo que cambia físicamente sí. Ahí está la razón de fondo para separar y reciclar.

Clave de análisis

Si te olvidás de los nombres, la clasificación igual sale con una sola pregunta: ¿quedó la misma sustancia? Agua que se derrite, papel que se rompe, sal que se disuelve: la sustancia quedó, y el cambio es físico. Leña que se quema, hierro que se oxida, fruta que se pudre: apareció algo distinto, y el cambio es químico.

Los cambios de estado se rearman por pares opuestos, no como palabras sueltas: sólido a líquido y líquido a sólido; líquido a gas y gas a líquido. Y las tres formas del cambio químico salen de lo que las causa: oxígeno del aire con humedad da oxidación, oxígeno con fuego da combustión, y seres vivos degradando materia orgánica dan descomposición.