Qual é a diferença entre uma transformação química e uma física?

Transformações físicas: mesma substância, nova aparência

Em uma transformação física, a aparência da substância muda, mas suas partículas continuam as mesmas. Cortar papel, amassar uma lata, esticar um elástico e quebrar um copo são transformações físicas. Os pedaços ficam menores ou com outra forma, mas continuam sendo papel, metal, borracha e vidro.

As mudanças de estado físico também são transformações físicas. Quando o gelo derrete, vira água líquida, e quando a água ferve, vira vapor, mas cada molécula continua sendo H₂O; as moléculas apenas se movem mais rápido e se afastam mais umas das outras. O gelo-seco, que é dióxido de carbono sólido, passa direto para o estado gasoso a −78,5 °C. Isso se chama sublimação, e o gás continua sendo CO₂.

Dissolver açúcar ou sal na água geralmente é tratado como uma transformação física, pois é possível recuperar o sólido deixando a água evaporar.

Transformações químicas: algo novo se forma

Em uma transformação química, as ligações entre os átomos das substâncias iniciais se rompem, e os átomos se unem em novas combinações. O resultado é uma ou mais substâncias novas, com propriedades novas. Os átomos em si não são destruídos; apenas são rearranjados.

Queimar madeira, enferrujar o ferro, cozinhar um ovo, assar um bolo, azedar o leite e digerir alimentos são transformações químicas. Quando o ferro enferruja, o metal cinza e o gás oxigênio se tornam um sólido escamoso marrom-avermelhado: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃. Quando o gás natural queima no fogão, metano e oxigênio se tornam dióxido de carbono e água: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.

Sinais de uma transformação química

Não dá para ver os átomos se rearranjando, mas dá para procurar pistas. Os cinco sinais mais comuns são uma mudança de cor que não vem apenas da mistura de cores, a produção de um gás (bolhas ou efervescência), a formação de um sólido ao misturar dois líquidos (chamado de precipitado), uma mudança de temperatura e a liberação de luz. Um cheiro novo também pode ser uma pista.

Misturar bicarbonato de sódio e vinagre mostra dois sinais ao mesmo tempo: a mistura borbulha porque se forma gás carbônico, e fica um pouco mais fria. A equação é NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂. Uma vela acesa libera calor e luz, e uma maçã cortada escurece ao reagir com o oxigênio do ar.

As pistas podem enganar

Os sinais são indícios, não provas. A água fervendo faz bolhas, mas as bolhas são apenas vapor de água, então a ebulição é uma transformação física. Misturar tinta azul e amarela dá verde, mas as tintas apenas se misturaram, sem virar uma substância nova. Uma lâmpada acesa libera luz e calor, mas a lâmpada não se transforma em nada novo.

Para decidir com certeza, pergunte se se formou uma nova substância com uma fórmula química diferente. Saber se a transformação é fácil de reverter também é um bom indício: o gelo derretido congela de novo, mas um palito de fósforo queimado não volta a ser um fósforo. Nem toda transformação física é fácil de desfazer, porém: um prato quebrado continua quebrado.

Comparações lado a lado

Comparar pares deixa a diferença clara. Derreter manteiga é físico, mas queimar uma torrada é químico. Ferver água é físico, mas passar eletricidade pela água para separá-la em gás hidrogênio e gás oxigênio é químico: 2H₂O → 2H₂ + O₂. Rasgar uma folha de papel é físico, mas colocar fogo nela é químico.

Os químicos também falam de propriedades físicas e químicas. As propriedades físicas, como cor, densidade e ponto de fusão, podem ser observadas sem alterar a substância. As propriedades químicas, como queimar ou reagir com um ácido, só aparecem quando ocorre uma transformação química.