Reacciones de combustión en química

Una reacción de combustión es una clase importante de reacciones químicas, comúnmente conocida como "quema". En el sentido más general, la combustión implica una reacción entre cualquier material combustible y un oxidante para formar un producto oxidado. Suele ocurrir cuando un hidrocarburo reacciona con el oxígeno para producir dióxido de carbono y agua. Las buenas señales de que se trata de una reacción de combustión incluyen la presencia de oxígeno como reactivo y dióxido de carbono, agua y calor como productos. Es posible que las reacciones de combustión inorgánica no formen todos esos productos, pero sigan siendo reconocibles por la reacción del oxígeno..

La combustión no necesariamente significa fuego

La combustión es una reacción exotérmica, lo que significa que libera calor, pero a veces la reacción avanza tan lentamente que el cambio de temperatura no se nota. La combustión no siempre produce fuego, pero cuando lo hace, una llama es un indicador característico de la reacción. Si bien la energía de activación debe superarse para iniciar la combustión (es decir, usar una cerilla encendida para encender un fuego), el calor de una llama puede proporcionar suficiente energía para que la reacción sea autosuficiente.

Forma general de una reacción de combustión

hidrocarburo + oxígeno → dióxido de carbono + agua

Ejemplos de reacciones de combustión

Es importante recordar que las reacciones de combustión son fáciles de reconocer porque los productos siempre contienen dióxido de carbono y agua. Aquí hay varios ejemplos de ecuaciones balanceadas para reacciones de combustión. Tenga en cuenta que si bien el gas oxígeno siempre está presente como reactivo, en los ejemplos más complicados, el oxígeno proviene de otro reactivo.

• Combustión de metano
  CH_{4 4}(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O (g)
• Quema de naftaleno
  C₁₀H₈ + 12 O₂ → 10 CO₂ + 4 H₂O
• Combustión de etano
  2 C₂H_{6 6} + 7 O₂ → 4 CO₂ + 6 H₂O
• Combustión de butano (comúnmente encontrada en encendedores)
  2C_{4 4}H₁₀(g) + 13O₂(g) → 8CO₂(g) + 10H₂O (g)
• Combustión de metanol (también conocido como alcohol de madera)
  2CH₃OH (g) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 4H₂O (g)
• Combustión de propano (utilizada en parrillas de gas, chimeneas y algunas estufas)
  2C₃H₈(g) + 7O₂(g) → 6CO₂(g) + 8H₂O (g)

Combustión completa versus incompleta

La combustión, como todas las reacciones químicas, no siempre se realiza con una eficiencia del 100%. Es propenso a limitar los reactivos al igual que otros procesos. Como resultado, hay dos tipos de combustión que es probable que encuentres:

• Combustión completa: También llamada "combustión limpia", la combustión completa es la oxidación de un hidrocarburo que produce solo dióxido de carbono y agua. Un ejemplo de combustión limpia sería quemar una vela de cera: el calor de la mecha encendida vaporiza la cera (un hidrocarburo), que a su vez reacciona con el oxígeno del aire para liberar dióxido de carbono y agua. Idealmente, toda la cera se quema para que no quede nada una vez que se consume la vela, mientras que el vapor de agua y el dióxido de carbono se disipan en el aire.
• Combustión incompleta: También llamada "combustión sucia", la combustión incompleta es la oxidación de hidrocarburos que produce monóxido de carbono y / o carbono (hollín) además de dióxido de carbono. Un ejemplo de combustión incompleta sería la quema de carbón (un combustible fósil), durante el cual se liberan cantidades de hollín y monóxido de carbono. De hecho, muchos combustibles fósiles, incluido el carbón, se queman de forma incompleta, liberando productos de desecho al medio ambiente..