QUÍMICA · PROPIEDADES Y TRANSFORMACIONES
Que el hierro pueda corroerse, que un ácido ceda protones o que el metano arda describe cómo puede comportarse una sustancia al transformarse. Una propiedad química expresa esa capacidad; una reacción concreta es el cambio que la manifiesta.
También se pueden describir energías asociadas a reacciones, como la entalpía de combustión. Las condiciones importan: medio, temperatura, concentración y sustancias presentes pueden cambiar el comportamiento observado.
Las ecuaciones describen procesos, no instrucciones para realizarlos. (s) indica sólido; (l), líquido; (g), gas; y (aq), especie en disolución acuosa.
EJEMPLO 01
CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g)
El metano puede reaccionar con oxígeno y liberar energía. La combustibilidad es la propiedad; la combustión concreta es el cambio químico. La ecuación representa combustión completa, con agua como vapor.
La presencia de un combustible no implica que arda de inmediato: importan las condiciones de la reacción. Las brasas de la fotografía ilustran una combustión de material sólido, no identifican metano.
EJEMPLO 02
Hierro + oxígeno + agua → productos de corrosión
En un ambiente húmedo, el hierro puede transformarse en una mezcla de óxidos y oxihidróxidos. Que una pieza se oxide muestra una propiedad química del metal en ese ambiente.
La herrumbre no tiene una única composición universal. La velocidad cambia con la humedad, las sales presentes y la protección de la superficie. La flecha resume el proceso, no es una ecuación balanceada.
EJEMPLO 03
Zn(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)
El ácido clorhídrico acuoso diluido puede reaccionar con el zinc y deteriorar su superficie, formando iones zinc y liberando hidrógeno. La ecuación muestra un caso concreto de reactividad entre un metal y un ácido.
Corrosividad depende también del material atacado y de la concentración. La señal amarilla advierte de corrosión; no identifica un ácido concreto ni sustituye su información de peligros.
EJEMPLO 04
CH₃COOH(aq) + H₂O(l) ⇌ CH₃COO⁻(aq) + H₃O⁺(aq)
El ácido acético puede ceder un protón al agua. Se forman acetato e ion hidronio. Es un ácido débil: en agua establece un equilibrio y no se ioniza por completo.
El ácido acético está presente en el vinagre, que es una mezcla. La acidez del producto depende de su composición; ácido débil no significa disolución muy diluida.
EJEMPLO 05
HCl(aq) + H₂O(l) → H₃O⁺(aq) + Cl⁻(aq)
En una disolución acuosa diluida, la transferencia de protones del HCl al agua es prácticamente completa. Por eso se clasifica como ácido fuerte en ese medio.
HCl(g) es cloruro de hidrógeno gaseoso; ácido clorhídrico es su disolución acuosa. Fuerte y concentrado describen aspectos distintos.
EJEMPLO 06
H₂SO₄ → HSO₄⁻ → SO₄²⁻
El ácido sulfúrico puede ceder dos protones en etapas. En agua diluida, la primera ionización es prácticamente completa; la segunda, HSO₄⁻ + H₂O ⇌ SO₄²⁻ + H₃O⁺, establece un equilibrio.
El esquema omite los aceptores y muestra solo las especies que van perdiendo protones. No significa que siempre haya dos protones libres por cada molécula inicial.
EJEMPLO 07
H₃PO₄ → H₂PO₄⁻ → HPO₄²⁻ → PO₄³⁻
El ácido fosfórico es triprótico: puede ceder tres protones sucesivamente. Cada etapa tiene su propio equilibrio con el agua. Las proporciones de las especies dependen del pH.
El esquema enumera las especies; no representa una ionización completa en un solo paso. Tener tres hidrógenos ionizables no lo convierte automáticamente en más fuerte que HCl.
EJEMPLO 08
NH₃(aq) + H₂O(l) ⇌ NH₄⁺(aq) + OH⁻(aq)
El amoníaco puede aceptar un protón del agua y formar ion amonio. En este proceso el agua cede el protón y se forma hidróxido. Es un ejemplo de comportamiento básico.
Según Brønsted–Lowry, ácido y base se reconocen por su papel de donante o aceptor de protones en una reacción. La base no necesita tener OH en su fórmula inicial.
EJEMPLO 09
CO: una sustancia tóxica por inhalación
El monóxido de carbono puede unirse a la hemoglobina y dificultar el transporte de oxígeno. Este ejemplo muestra que la toxicidad no se limita a sustancias ingeridas.
Los efectos dependen de la exposición. No todas las sustancias tóxicas llevan el mismo pictograma: la calavera corresponde a determinadas categorías de toxicidad aguda.
EJEMPLO 10
NH₄NO₃: oxidante con peligros que dependen de las condiciones
El nitrato de amonio tiene usos como fertilizante y puede participar en accidentes graves por descomposición. Sus peligros se evalúan según el producto y las condiciones; no se describe como algo que siempre explota al tocar una chispa.
Tampoco puede afirmarse que un poco de humedad elimine el peligro. Este caso ilustra una propiedad de seguridad, sin ofrecer procedimientos para provocar o controlar una explosión.
EJEMPLO 11
2 H₂O₂(aq) → 2 H₂O(l) + O₂(g)
El peróxido de hidrógeno puede transformarse en agua y oxígeno. La tendencia a descomponerse es una propiedad química; observar la formación de productos corresponde al cambio.
La velocidad depende de condiciones como luz, temperatura y presencia de catalizadores. Un catalizador cambia la velocidad, no la proporción de átomos de la ecuación.
EJEMPLO 12
H₂(g) + ⅛ S₈(s, rómbico) + 2 O₂(g) → H₂SO₄(l)
La entalpía estándar de formación compara un mol del compuesto con sus elementos en los estados de referencia. Para H₂SO₄ líquido, NIST–JANAF da aproximadamente −814,0 kJ/mol a 298,15 K y presión estándar de 1 bar.
El signo negativo indica una disminución de entalpía del sistema. Esta ecuación define una referencia termodinámica; no es una receta de síntesis. El valor no corresponde sin más a ácido sulfúrico acuoso.
EJEMPLO 13
CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(l)
A 298,15 K, la combustión estándar completa de un mol de metano libera aproximadamente 890 kJ si el agua final es líquida: ΔH° ≈ −890 kJ/mol. Si el producto se especifica como vapor, el valor es aproximadamente −802 kJ/mol.
La diferencia es de unos 88 kJ por mol de metano, porque se forman dos moles de agua. No se deben intercambiar ambos valores sin indicar las fases. A presión constante y solo con trabajo de expansión, el calor intercambiado coincide con ΔH.
EJEMPLO 14
ΔH de disolución depende de la sustancia y de las condiciones
La incorporación de ácido sulfúrico al agua es fuertemente exotérmica. En cambio, la disolución de nitrato de amonio en agua puede absorber calor. Ambos ejemplos muestran que disolver no siempre calienta.
Para dar un valor hacen falta temperatura, concentración inicial y composición final. Tampoco toda disolución produce iones: la sacarosa se dispersa en agua como moléculas. El cambio de temperatura por sí solo no demuestra una reacción química.
No todas las magnitudes que estudia la química son ejemplos del mismo tipo. Estas comparaciones permiten evitar confusiones al clasificar la materia.
Estas propiedades atómicas ayudan a explicar tendencias de reactividad, pero no constituyen una lista exhaustiva de propiedades químicas ni permiten predecir cualquier reacción a partir de un solo valor. Referencia sobre tendencias periódicas.
La masa de un átomo incluye su núcleo y sus electrones; suele expresarse en unidades de masa atómica, u. La masa molar relaciona masa con cantidad de sustancia y puede expresarse en g/mol. El peso molecular relativo es adimensional: no es otra unidad de masa molar.
Para el agua, usando valores didácticos redondeados H = 1 y O = 16, se obtiene M(H₂O) ≈ 2 × 1 + 16 = 18 g/mol. La masa de una molécula sería aproximadamente 18 u. El mol contiene exactamente 6,02214076 × 10²³ entidades especificadas; no se define hoy como una masa de carbono natural. Referencia del SI.
El ácido acético, CH₃COOH, es polar por la distribución de carga de sus enlaces y su geometría. El propano, CH₃–CH₂–CH₃, se trata como una sustancia apolar en el nivel introductorio. No se decide contando si hay el mismo número de átomos a izquierda y derecha de una fórmula.
La polaridad es una característica eléctrica de la molécula. Influye en las interacciones y en la solubilidad, pero no garantiza que cualquier sustancia polar sea muy soluble. Disolver moléculas tampoco significa separarlas siempre en iones. Referencia sobre estructura y polaridad.
La radiactividad corresponde a transformaciones de núcleos inestables. Puede implicar emisiones alfa, beta o gamma, entre otros procesos. Una emisión gamma reduce la energía del núcleo sin cambiar necesariamente el elemento; una desintegración beta puede cambiar el elemento sin reducir el número másico.
Por eso no es una reacción química ordinaria de enlaces y electrones. El producto de una desintegración puede ser estable o radiactivo. Los usos y los riesgos dependen del radionúclido y de las condiciones de exposición. Referencia sobre desintegración.
Los modelos tienen alcances diferentes. Para interpretar un ejemplo, hay que indicar qué modelo se está utilizando. Brønsted–Lowry · Lewis · Ácidos polipróticos.
1. ¿Que un metal pueda reaccionar con un ácido describe una propiedad o un cambio?
Una propiedad. Cuando la reacción sucede y aparecen productos se produce el cambio químico.
2. ¿Son contradictorios −802 y −890 kJ/mol para la combustión del metano?
No: el primero corresponde al agua como vapor y el segundo al agua líquida, aproximadamente a 298,15 K.
3. ¿La masa molar de H₂O es una propiedad química del mismo tipo que su reactividad?
No. Describe masa por cantidad de sustancia. Con valores redondeados: 2 × 1 + 16 = 18 g/mol.
4. ¿Un ácido de Lewis acepta un electrón suelto?
Acepta un par de electrones para formar un enlace; no es la misma definición que un agente oxidante.
Consultadas el 7 de octubre de 2026. Ejemplos y explicación didáctica: Editorial Ejemplode.