REACCIONES DE COMBUSTIÓN
Dentro de las reacciones químicas hay un tipo llamado “reacciones de combustión”.
Una reacción de combustión es una reacción de oxidación rápida en la que se libera energía luminosa y calorífica.
Los procesos de combustión y de oxidación tienen algo en común: la unión de una sustancia con el oxígeno. La única diferencia es la velocidad con que el proceso tienelugar. Así, cuando el proceso de unión con el oxígeno es lo bastante lento como para que el calor desprendido durante el mismo se disipe en el ambiente sin calentar apreciablemente el cuerpo, se habla de oxidación. Si el proceso es rápido y va acompañado de un gran aumento de temperatura y en ocasiones de emisión de luz (llama), recibe el nombre de combustión.
Ésta consiste en una combinaciónquímica con el oxígeno de la atmósfera para dar dióxido de carbono y agua. Se obtiene una gran cantidad de energía que se utiliza con fines industriales y domésticos.
Un ejemplo de reacción de combustión puede ser la del metano (gas natural):
metano + oxígeno dióxido de carbono + agua + energía
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O + 890 kJ/mol
Las reacciones químicas implicadas en la combustión nosuelen, al contrario de lo que sucede en la oxidación, producirse de forma espontánea. Una fuga de gas puede permanecer un tiempo considerable sin que se produzca reacción alguna, pues es necesario un iniciador, como puede ser el contacto con una llama o chispa accidental, para que la combustión de comienzo.
Normalmente se requiere un aporte continuo de calor hasta que en un punto del material sealcanza la temperatura de inflamación y se produce la ignición. Una vez iniciada, la combustión se autoalimenta debido al carácter exotérmico de las reacciones de oxidación, generando calor y transmitiéndolo a otras partes del mismo combustible.
Aunque poco frecuente, la combustión espontánea puede darse si un cuerpo se oxida fácilmente y disipa muy mal el calor generado en la oxidación, demanera que aumenta gradualmente su temperatura hasta alcanzar el punto de inflamación.
Bajo determinadas condiciones de presión y temperatura, la combustión de ciertas sustancias puede ser extremadamente rápida, generando grandes cantidades de energía calorífica y de gases que se expanden y que pueden hacer estallar el recipiente que los contiene. En este hecho se fundamentan los explosivos.APLICACIONES
Las aplicaciones de las reacciones de combustión son muy diversas. Pero las más importantes son las que se describen a continuación:
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La combustión en los seres vivos.
Los trabajos de Priestley y Lavoisier, llevados a cabo a finales del siglo XVIII, permitieron conocer que el mantenimiento de la vida en los seres vivos era posible gracias a reacciones internas decombustión que suministran la energía necesaria para mantener la actividad del organismo y, en el caso de animales de sangre caliente, la temperatura del propio cuerpo, venciendo el desequilibrio entre ésta y la del medio líquido o gaseoso que les rodea. En ambos procesos el aire que se respira produce la oxidación del carbono y el hidrógeno contenidos en la sangre, procedentes de la digestión delos alimentos ingeridos.
Si se realiza la combustión de esos alimentos en un laboratorio, se observa que se desprende una cantidad de energía superior a la generada por su oxidación en el organismo, si bien los productos finales son los mismos: dióxido de carbono y agua. Esa pérdida de energía aprovechable en el proceso respiratorio se debe a que su cadena de reacciones es muy distinta a la deuna combustión ordinaria, que lleva implícita la formación de llama, evidentemente inexistente en la oxidación biológica, que debe verificarse dentro de los límites impuestos por las condiciones vitales del organismo.
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Fuentes de energía.
Entre los compuestos de carbono e hidrógeno, los más utilizados como fuente de energía son: el carbón, el gas natural y los productos…
