Alterações químicas estão à nossa volta. Sem elas, não conseguíamos respirar. As plantas não conseguiriam produzir alimentos a partir da luz solar. Não podíamos conduzir um carro se não fossem as reacções químicas. Nem sequer podíamos fritar um ovo sem uma mudança química.
Uma mudança química é normalmente contrastada com uma mudança física. Portanto, comecemos por aí. Uma mudança física envolve apenas uma mudança na composição física de uma substância, não na sua composição química. Embora a substância possa parecer muito diferente, no fundo tem os mesmos átomos e moléculas dispostos em conjunto da mesma forma.
A fusão em água é uma alteração física comum. O gelo e a água parecem muito diferentes um do outro, mas têm exactamente a mesma estrutura química. Isto significa que o gelo e a água são substâncias químicas idênticas, mas, graças à temperatura, encontram-se simplesmente em diferentes estados físicos da matéria. O estado físico do gelo, claro, é sólido, e a água é líquida.
Agora, vamos buscar as substâncias químicas. A estrutura da água é representada como H2O, duas moléculas de hidrogénio ligadas a uma molécula de oxigénio. Isto permanece o mesmo quer a água tome a forma de gelo, vapor, ou líquido – e é por isso que passar do gelo à água é apenas uma mudança física.
Uma mudança física mais complexa é a dissolução do sal em água. Isto parece ser uma mudança química, certo? Para onde foi o sal?! Mas, os cristais originais de sal ainda lá estão, apenas num estado físico diferente. Tal como podemos derreter gelo sólido para obter água líquida novamente, também podemos ferver a água de um pote de água salgada para obter o sal de volta, recristalizado. (Retire a massa, primeiro!)
Esta reversibilidade descomplicada de um estado para outro é típica das mudanças físicas. Mas não é o caso das alterações químicas. Numa mudança química, obtém-se sempre algo totalmente novo. Os átomos e moléculas das substâncias com que começou tornam-se completamente reordenados.
Lembra-se como a água é congelada ou fervida mas ainda contém uma molécula de oxigénio para cada duas moléculas de hidrogénio? Não é assim quando algo como água encontra algo como sódio, onde duas novas substâncias são criadas. Basicamente, quando se introduz metal de sódio puro (Na) na água (H2O), acaba-se com hidróxido de sódio (NaOH) e hidrogénio gasoso (H2). É como magia.
As moléculas resultantes são colocadas juntas de forma diferente das moléculas originais. NaOH, que pode queimar mal a sua pele, e H2, que pode ser altamente explosivo, não são de todo iguais ao Na e H2O. Claramente, ocorreram mudanças químicas, e seria necessário um processo muito complexo para separar as novas moléculas de hidróxido de sódio e hidrogénio gasoso em sódio simples e água.
Ferrugem é o resultado de uma mudança química muito familiar. Em termos simplificados, a ferrugem ocorre quando o ferro (Fe) reage com oxigénio (O2), formando uma nova substância. A maioria de nós chama a esta substância ferrugem. Os cientistas chamam-lhe óxido de ferro (Fe2O3).
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Como se sabe então se ocorreu uma alteração química, e não uma alteração física?
- Uma reacção química está envolvida. Quando isto está a acontecer, a(s) substância(s) em mudança pode(m) emitir calor e/ou luz, ou pode(m) borbulhar e/ou efervescer. A combustão (o processo de combustão) é um sinal seguro de mudança química.
- A(s) substância(s) resultante(s) tem propriedades químicas que diferem das da(s) substância(s) original(ais). Tais propriedades podem incluir a inflamabilidade ou uma reacção específica com água. Isto porque as alterações químicas produzem substâncias com diferentes composições químicas.
Uma coisa a notar é que as alterações químicas também podem resultar em alterações de cor. A cor é, em grande medida, uma propriedade física – com tamanho, forma, cheiro, ponto de ebulição, densidade, etc. Mas, a única maneira de ter a certeza de que uma diferença na cor é o resultado de uma mudança química é determinar que a nova substância tem uma nova estrutura química.