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Una reacción química ocurre cuando dos o más sustancias interactúan transformándose en nuevos compuestos. Por ejemplo, mezclar agua con bicarbonato de sodio produce hidróxido de sodio y ácido carbónico burbujeante, una manifestación observable de un cambio químico. Si bien algunas reacciones liberan signos visibles como efervescencias o cambios de color, los científicos suelen confiar en instrumentos como los espectrómetros de masas para detectar transformaciones sutiles que son invisibles a simple vista.
La luz puede ser un sorprendente subproducto de reacciones químicas. Muchos procesos exotérmicos, como la llama de una vela, emiten tanto calor como luz visible. Las reacciones puramente quimioluminiscentes generan luz sin calor significativo. Los objetos cotidianos (barras de luz, pulseras brillantes y luciérnagas) demuestran este fenómeno:un desencadenante físico (doblarse o sacudirse) inicia una reacción que emite luz. La bioluminiscencia en organismos marinos es otro ejemplo natural de quimioluminiscencia.
Cuando dos soluciones solubles se encuentran, se puede formar un nuevo sólido (un precipitado), lo que indica una reacción química. En el laboratorio, la aparición repentina de partículas finas que se depositan en el fondo de un vaso de precipitados o enturbian una solución es un indicador claro. Por ejemplo, agregar una gota de nitrato de plata a una solución de cloruro de sodio produce instantáneamente un precipitado blanco de cloruro de plata suspendido en el líquido restante.
Los cambios de color son evidencia común de cambios químicos en la vida cotidiana y en el laboratorio. En la naturaleza, la decoloración del verde de la clorofila de las hojas durante el otoño revela transformaciones bioquímicas subyacentes. En el laboratorio, un cambio de color puede ser sutil o dramático, dependiendo de las concentraciones de reactivo. Los colorímetros cuantifican la intensidad de estos cambios, lo que permite un análisis preciso de la composición de una muestra.
La evolución de gas es uno de los signos más inequívocos de una reacción. Cuando una base se encuentra con un ácido, aparecen burbujas de dióxido de carbono, como las burbujas que se producen cuando el bicarbonato de sodio se encuentra con el vinagre. Demostraciones más dramáticas incluyen potasio metálico que genera chispas al entrar en contacto con el agua, liberando gas hidrógeno y produciendo llamas visibles. Estos experimentos exigen estrictos protocolos de seguridad.
Las reacciones de combustión producen calor, luz y humo, y pueden ser fascinantes y peligrosas. Muchos productos químicos de laboratorio son inflamables y requieren campanas extractoras, técnica adecuada y supervisión. Un trágico incidente ocurrido en UCLA en 2008, cuando la ropa de un asistente de laboratorio se encendió después de que una jeringa rota expusiera el t-butil litio inflamable al aire, resalta la importancia de las precauciones de seguridad, como usar batas protectoras de laboratorio y seguir los protocolos establecidos.
