jueves, 12 de enero de 2012

¿Qué les sucede a las sustancias al quemarlas?

  Diseño colectivo de una actividad experimental para establecer cómo afecta el calor a sustancias comunes orgánicas e inorgánicas:

MATERIAL
*Azucar
*Mechero
*2 Tubos de ensaye con manguera y corcho
*Pinzas para tubo de ensaye

PROCEDIMIENTO
Se pone el azucar en el tubo de ensaye y con las pinzas se pone a fuego, se conecta la manguera a otro tubo de ensaye  posteriormente se espera a que el azucar se queme bien, y se retira de fuego, por ultimo se observara el CO2 que son los residuos del azucar que quedo y el vapor en el otro tubo de ensaye sera el H2O

número de oxidación (conocido también como ).4) y el dióxido de carbono (CO2), el número4 es –4. Similarmente asumiendo que el estado2. Estemás reducida. El dióxido de carbono ymás. Cuando el metano o algún alcano sufre la combustión para formar dióxido dehttp://tplaboratorioquimico.blogspot.com/2008/08/reaccion-de-combustion.html

LEWIS MICHAEL
Quimica razonada
1995 1ra Edicion
429 pp

GARCIA GOMEZ CARMEN COAUT
Quimica General
2da edición
512 pp

REACCION DE OXIDACION
La reacción de la materia orgánica con el oxígeno para producir dióxido de carbono y agua, se
denomina combustión esto ocurre en muchos procesos biológicos e industriales. Una
clasificación más fundamental de los tipos de reacciones, la sitúa en la categoría de oxidaciónreducción.
Para comprender el porqué esto es así, vamos a revisar algunos principios de
óxido-reducción, empezando por la noción de

estado de oxidación
Existen varios métodos para el cálculo de los números de oxidación. En compuestos que
contienen un solo carbono, como el metano (CH
de oxidación del carbono puede ser calculado a partir de la fórmula molecular. Ambas son
moléculas, por lo tanto, neutras, y la suma algebraica de todos los números de oxidación debe
ser igual a cero.
Asumiendo, como es tradicional, que el estado de oxidación del hidrógeno es +1, se calcula
que el estado de oxidación del carbono en el CH
de oxidación de -2 para el oxígeno, el carbono tiene número de oxidación +4 en CO
tipo de cálculo proporciona una manera fácil de desarrollar una lista de compuestos con un
carbono, en orden creciente de estado de oxidación como se muestra en la Tabla 1.
El carbono en el metano tiene el número de oxidación menor (-4) de todos los compuestos de
la Tabla 1. El metano contiene el carbono en su forma
el ácido carbónico tienen el número de oxidación (+4), correspondiendo a su estado
oxidado
carbono, el carbono se oxida debido a que su número de oxidación aumenta, mientras que el
oxígeno se reduce de su estado elemental (número de oxidación = 0) a su estado de oxidación
- 2.
El estado de oxidación es un número que se le asigna a un átomo aislado o que forma parte
de un ión o molécula de acuerdo a ciertas reglas, como por ejemplo que el hidrógeno, en la
mayoría de las especies en que participa, tiene estado de oxidación +1; como toda regla
existen excepciones. El oxígeno, en cambio, se le asigna el estado de oxidación -2 en las
especies en las cuales participa (con excepciones minoritarias
http://www.ciencia-ahora.cl/Revista23/13acuna.pdf

la producción de energía por oxidación de combustibles provenientes del petróleo
Desde el descubrimiento del fuego por nuestros antecesores, la energía de la combustión se ha estado aprovechando de diferentes maneras. La energía que se ibera en la combustión proviene del cambio químico que se produce cuando el combustible se combina con el oxígeno (bajo ciertas condiciones de temperatura) para formar otros compuestos.
Con la invención de la máquina de vapor , el calor obtenido de la combustión del carbón se pudo aprovechar para generar movimiento, Desde ese momento hasta ahora las cosas no han cambiado mucho seguimos utilizando el calor de la combustión para generar movimiento, que luego generara electricidad en una red extensa de distribución de energía, para generar finalmente otros movimientos (lavarropas, licuadora, ventilador), o simplemente calor (tostadora, cafetera, calefactor), en nuestros domicilios alejados de donde se produce la combustión.
En las centrales térmicas se quema gas o gasoil para calentar el agua y obtener vapor a muy altas temperaturas. El vapor pasa a través de una turbina y, al hacerla girar genera electricidad. Las centrales de combustión de gas son más eficientes, pero tardan alrededor de 24 hs en llegar al régimen de rendimiento adecuado. Como el consumo diario de energía tiene horas “pico” en las que la red debe recibir más energía, y por otra parte tiene horas de poco consumo, las centrales de gas proveen la energía básica de consumo diario, pero no pueden abastecer las horas de alto consumo. Para ello se encienden las centrales de gasoil, que llegan a un régimen de rendimiento menor que las de gas, pero en pocas horas.
El gas natural se encuentra en algunos yacimientos petrolíferos y el gasoil es un derivado del petróleo. También logramos el movimiento de los automóviles gracias a la energía de la combustión de las naftas, que son otro derivado del petróleo.
En el siglo XVIII, cuando se empezó a utilizar el carbón como fuente de energía para todo tipo de movimiento de máquinas, y en especial la máquina de vapor, se produjo un aumento tan grande en la producción de artículos manufacturados (especialmente en el ramo textil), que se produjo o que se llamó “la revolución industrial”. Más adelante se encontró que el petróleo era mucho más eficaz en la combustión. Poco petróleo era capaz de proveer la misma cantidad de energía que proveía mucho carbón. Esto hizo que el petróleo fuera el combustible más buscado. El petróleo es material orgánico proveniente de organismos que vivieron en tiempos muy remotos. El material orgánico quedó sepultado por capas de sedimentos de modo que debemos buscarlo en las capas subterráneas. Esas capas pueden incluso estar actualmente cubiertas por el mar. Por eso la prospección petrolífera también incluye las zonas de la plataforma submarina

*reacciones químicas que se llevan a cabo y productos de la combustión
Las reacciones químicas que se utilizan en el estudio de las combustiones técnicas tanto si se emplea aire u oxigeno, son muy sencillas y las principales son:

C + O2 -----------------CO2

CO + ½ O2 ------------CO2

H2 + ½ O2 -------------H2O

S + O2 -----------------SO2

SH2 + 3/2 O2 ---------SO2 + H2O

Entre las sustancias mas comunes que se pueden encontrar en los productos o humos de la reacción se encuentran:

* CO2
* H2O como vapor de agua
* N2
* O2
* CO
* H2
* Carbono en forma de hollín
* SO2

De acuerdo a como se produzcan las reacciones de combustión, estas pueden ser de distintos tipos:

Combustión completa
Ocurre cuando las sustancias combustibles reaccionan hasta el máximo grado posible de oxidación. En este caso no habrá presencia de sustancias combustibles en los productos o humos de la reacción.

Combustión incompleta
Se produce cuando no se alcanza el grado máximo de oxidación y hay presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de la reacción.

Combustión estequiométrica o teórica
Es la combustión que se lleva a cabo con la cantidad mínima de aire para que no existan sustancias combustibles en los gases de reacción. En este tipo de combustión no hay presencia de oxigeno en los humos, debido a que este se ha empleado íntegramente en la reacción.

Combustión con exceso de aire
Es la reacción que se produce con una cantidad de aire superior al mínimo necesario. Cuando se utiliza un exceso de aire, la combustión tiende a no producir sustancias combustibles en los gases de reacción. En este tipo de combustión es típica la presencia de oxigeno en los gases de combustión.

La razón por la cual se utiliza normalmente un exceso de aire es hacer reaccionar completamente el combustible disponible en el proceso.

Combustión con defecto de aire
Es la reacción que se produce con una menor cantidad de aire que el mínimo necesario. En este tipo de reacción es característica la presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de reacción.

Aplicaciones de las reacciones de combustión

Las reacciones de combustión son muy útiles para la industria de procesos ya que permiten disponer de energía para otros usos y generalmente se realizan en equipos de proceso como hornos, calderas y todo tipo de cámaras de combustión.

En estos equipos se utilizan distintas tecnologías y dispositivos para llevar a cabo las reacciones de combustión.

Un dispositivo muy común denominado quemador, produce una llama característica para cada combustible empleado. Este dispositivo debe mezclar el combustible y un agente oxidante (el comburente) en proporciones que se encuentren dentro de los límites de inflamabilidad para el encendido y así lograr una combustión constante. Además debe asegurar el funcionamiento continuo sin permitir una discontinuidad en el sistema de alimentación del combustible o el desplazamiento de la llama a una región de baja temperatura donde se apagaría.

Los quemadores pueden clasificarse en dos tipos, de mezcla previa o premezcla donde el combustible y el oxidante se mezclan antes del encendido y el quemador directo, donde el combustible y el oxidante se mezclan en el punto de ignición o encendido.

También debe tenerse en cuenta para su operación otros parámetros como estabilidad de la llama, retraso de ignición y velocidad de la llama, los cuales deben mantenerse dentro de los limites de operación prefijados.

Para el quemado de combustibles líquidos, en general estos atomizados o vaporizados en el aire de combustión. En los quemadores de vaporización, el calor de la llama convierte continuamente el combustible liquido en vapor en el aire de combustión y así se automantiene la llama.

Para el caso de combustibles gaseosos, se utilizan distintos diseños que pueden ser circulares o lineales con orificios, que permiten la salida del gas combustible y un orificio por donde ingresa el aire mediante tiro natural o forzado.

Es importante comprender que como resultado de una combustión, mediante la operación de estos dispositivos, se pueden producir sustancias nocivas y contaminantes, las cuales deberán ser perfectamente controladas, reduciéndolas a concentraciones permitidas o eliminadas, de acuerdo a la legislación vigente sobre el tema.

1 comentario:

  1. Maestra, primero que nada es lo unico que le entendi a su tarea, honestamente no le entendi a los demas ni a su correo, le pido una disculpa y solo le comento mi situacion

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