11.6: Reacciones de Combustión

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¿Cómo se cocina el malvavisco perfecto?

Asar malvaviscos a fuego abierto es un pasatiempo favorito para los campistas, cocinar al aire libre y simplemente reunirse alrededor de un fuego en el patio trasero. El truco es conseguir que el malvavisco sea un bonito marrón dorado sin prenderle fuego. Con demasiada frecuencia no tenemos éxito y vemos el malvavisco ardiendo en el palo —una reacción de combustión que tiene lugar justo delante de nosotros.

Reacciones de combustión

Una reacción de combustión es una reacción en la que una sustancia reacciona con el gas oxígeno, liberando energía en forma de luz y calor. Las reacciones de combustión deben involucrar\(\ce{O_2}\) como un solo reactivo. La combustión del gas hidrógeno produce vapor de agua:

\[2 \ce{H_2} \left( g \right) + \ce{O_2} \left( g \right) \rightarrow 2 \ce{H_2O} \left( g \right)\nonumber \]

Observe que esta reacción también califica como una reacción de combinación.

Figura\(\PageIndex{2}\): Explosión del Hindenberg. (Crédito: Cortesía de Gus Pasquerella/US Navy; Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hindenburg_burning.jpg(opens en nueva ventana); Licencia: Dominio Público)

El Hindenberg era una aeronave llena de hidrógeno que sufrió un accidente al intentar aterrizar en Nueva Jersey en 1937. El hidrógeno inmediatamente se quemó en una enorme bola de fuego, destruyendo la aeronave y matando a 36 personas. La reacción química fue simple: hidrógeno combinándose con oxígeno para producir agua.

Muchas reacciones de combustión ocurren con un hidrocarburo, un compuesto compuesto únicamente por carbono e hidrógeno. Los productos de la combustión de hidrocarburos son el dióxido de carbono y el agua. Muchos hidrocarburos se utilizan como combustible debido a que su combustión libera cantidades muy grandes de energía térmica. \(\left( \ce{C_3H_8} \right)\)El propano es un hidrocarburo gaseoso que se usa comúnmente como fuente de combustible en parrillas de gas.

\[\ce{C_3H_8} \left( g \right) + 5 \ce{O_2} \left( g \right) \rightarrow 3 \ce{CO_2} \left( g \right) + 4 \ce{H_2O} \left( g \right)\nonumber \]

Ejemplo\(\PageIndex{1}\): Combustion Reactions

El etanol se puede utilizar como fuente de combustible en una lámpara de alcohol. La fórmula para el etanol es\(\ce{C_2H_5OH}\). Escribe la ecuación balanceada para la combustión de etanol.

Solución

Paso 1: Planear el problema.

El etanol y el oxígeno son los reactivos. Al igual que con un hidrocarburo, los productos de la combustión de un alcohol son el dióxido de carbono y el agua.

Paso 2: Resolver.

Escribe la ecuación del esqueleto:

\[\ce{C_2H_5OH} \left( l \right) + \ce{O_2} \left( g \right) \rightarrow \ce{CO_2} \left( g \right) + \ce{H_2O} \left( g \right)\nonumber \]

Equilibrar la ecuación.

\[\ce{C_2H_5OH} \left( l \right) + 3 \ce{O_2} \left( g \right) \rightarrow 2 \ce{CO_2} \left( g \right) + 3 \ce{H_2O} \left( g \right)\nonumber \]

Paso 3: Piensa en tu resultado.

Las reacciones de combustión deben tener oxígeno como reactivo. Obsérvese que el agua producida se encuentra en estado gaseoso, más que en estado líquido, debido a las altas temperaturas que acompañan a una reacción de combustión.

Resumen

Se define la reacción de combustión y se dan ejemplos.

Revisar

¿Qué se necesita para que tenga lugar una reacción de combustión?
¿Qué se forma en cualquier reacción de combustión?
El mercurio reacciona con el oxígeno para formar óxido mercúrico. ¿Es esta una reacción de combustión?
¿Cuáles son los productos de cualquier reacción de combustión que involucre un hidrocarburo?