Para identificar o que caracteriza uma transformação química, precisamos entender que, em uma transformação química, ocorre a formação de novas substâncias a partir do rearranjo dos átomos. Vamos analisar as alternativas: a) Mudança apenas no estado físico da substância. - Isso se refere a uma transformação física, não química. b) Rearranjo dos átomos formando novas substâncias. - Esta é a definição correta de uma transformação química, pois envolve a alteração na estrutura atômica e a formação de novas substâncias. c) Alteração na densidade sem mudança na composição química. - Isso também se refere a uma transformação física, não química. d) Variação de temperatura que não altera a composição química da substância. - Novamente, isso se refere a uma transformação física. Portanto, a alternativa correta é: b) Rearranjo dos átomos formando novas substâncias.