6. Reactividad: Combustión
Pre-conocimiento
Los combustibles
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| Butano Flickr Coquí CC |
Ya vimos, en el tema de la energía, que los combustibles son sustancias que cuando se queman desprenden una gran cantidad de energía en forma de calor. La madera y el carbón se utilizan desde la antigüedad. Actualmente se utilizan gases como el gas ciudad y gases licuados como propano y butano, además de gasolina, gasoil, etc.
Para comparar diferentes combustibles se utiliza su calor de combustión. El hidrógeno tiene una entalpía de -143 kJ/g, mientras que la del butano es de -46 kJ/g: el hidrógeno produce casi tres veces más energía que el butano.
Oxidación
Los compuestos orgánicos pueden sufrir procesos de oxidación: alcanos se oxidan a alcoholes, y estos a ácidos.
Combustión
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Imagen de Benjamín Núñez González en Wikimedia Commons. CC |
Los procesos de combustión son procesos de oxidación, pero con ruptura total de la cadena carbonada, al formarse CO2.
Los compuestos del carbono reaccionan con oxígeno, desprendiendo una gran cantidad de energía en forma de calor.
Son los combustibles más utilizados (gas natural, propano, butano, gasolina, gasoil), pero no los únicos, ya que en algunos países como Brasil se dedican grandes cantidades de alcoholes a combustibles de automoción.
Importante
La oxidación de los hidrocarburos puede hacerse de forma controlada y entonces constituye un método industrial de obtención de alcoholes y ácidos.
La combustión de los hidrocarburos, en concreto, los alcanos, es una de las reacciones orgánicas más importantes. Este proceso se lleva a cabo según la reacción:
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Hidrocarburo + oxígeno molecular → dióxido de carbono + agua |
Ejemplos de este proceso:
| metano |
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| butano |
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Ya ves que la energía de la reacción es negativa, recuerda: es una energía liberada.
Curiosidad
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| Restos de la escuela después de la explosión. D.P. | |
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| Etanotiol Wikipedia | |
Me parece que no. El butano y el gas natural no huelen a nada, son inodoros. Entonces, ¿a qué has olido tú?
Sabes que el gas butano es combustible. Es decir, se combina con el oxígeno del aire produciendo energía. Esta energía la usamos en los hogares fundamentalmente para cocinar, para calentar el agua con la que nos duchamos y en la calefacción de la casa.
Cuando utilizamos el gas butano o el gas natural debemos tomar una serie de precauciones: las gomas y la instalación deben revisarse periódicamente, las cocinas tienen que tener un sistema de escape de gases, etc; porque si se produce una acumulación del mismo debido a un escape, una simple chispa eléctrica, como la producida en la activación de un electrodoméstico o por causa de la electricidad estática que se genera con el roce de la ropa, puede producir una explosión.
Eso ocurrió el 18 de marzo de 1937 en un colegio de New London, Texas. Una fuga de gas natural, que no pudo ser detectada, se acumuló en el sótano del edificio y explotó cuando un profesor conectó una lijadora eléctrica. Murieron 295 alumnos y profesores en la que ha sido la peor catástrofe que ha tenido lugar en un edificio escolar en EEUU.
A las pocas semanas de la explosión, era obligatorio en Texas añadir al gas natural tioles (mercaptanos) para reducir los daños de futuras fugas. Los tioles son unos compuestos orgánicos que contienen azufre y que huelen muy mal. La práctica se extendió rápidamente por todo el mundo.
Por eso al gas butano se le añade etanotiol (CH3CH2SH), para que si hay un pequeño escape podamos detectarlo gracias a su olor desagradable.