Reacciones de combustión en el entorno cotidiano

Las reacciones de combustión son reacciones químicas que producen gases a una temperatura muy alta, tan elevada que emiten luz, es decir, producen llamas. En otras palabras, las reacciones de combustión son aquellas que generan fuego. Cuando algo se quema (una fogata, un incendio, un cerillo encendido, etc.) está ocurriendo una reacción de combustión.

Las sustancias que pueden sufrir reacciones de combustión se denominan “combustibles”. Cualquier sustancia que pueda quemarse es un combustible. La mayoría de los combustibles son compuestos orgánicos, por ejemplo el papel, la madera, el alcohol, el gas doméstico, la parafina, los plásticos, etc. Incluso el cuerpo humano (formado por innumerables compuestos orgánicos) también es combustible, desafortunadamente.

¿Qué transformación ocurre durante una reacción de combustión? Cuando se quema un combustible, reacciona con el oxígeno del aire O₂ produciendo gas dióxido de carbono CO₂ y vapor de agua H₂O a una temperatura extremadamente elevada (estos gases calientes forman las llamas).

Para que ocurra una reacción de combustión (para que algo se queme) es indispensable la presencia de oxígeno O₂. Sin oxígeno no puede haber combustión; por eso una forma sencilla de apagar un fuego pequeño es cubrirlo con algo (un trapo, una manta, tierra, etc.) para evitar que el oxígeno del aire llegue al combustible.

A continuación explico algunas reacciones de combustión que aprovechamos en la vida diaria.

Combustión del gas L.P.

El gas L.P. es el gas doméstico que se distribuye en tanques cilíndricos.

Hay dos interpretaciones de las siglas L.P.: licuado de petróleo o licuado a presión. Ambas opciones son válidas, ya que este gas se obtiene del petróleo y además se licúa (se vuelve líquido) sometiéndolo a una presión muy alta dentro del tanque de almacenamiento. Cuando se abre la llave del tanque, la presión disminuye y el líquido, al salir, vuelve al estado gaseoso.

El gas L.P. es una mezcla de varios hidrocarburos, principalmente butano C₄H₁₀. Cuando el gas L.P. se quema en las hornillas de la estufa o del “boiler” (calentador de agua), reacciona con el oxígeno del aire O₂, transformándose en dióxido de carbono CO₂ y en vapor de agua H₂O, generando llamas que aprovechamos para cocinar nuestros alimentos, calentar el agua para bañarnos, etc.

La reacción de combustión del butano (principal componente del gas L.P.) se representa con la siguiente ecuación química:

Combustión del gas natural

Otro combustible doméstico utilizado actualmente, en lugar del gas L.P, es el gas natural. El gas natural también es una mezcla de varios hidrocarburos, principalmente metano CH₄. Cuando el metano se quema en las hornillas de la estufa o del “boiler” ocurre la misma reacción de combustión:

Una diferencia importante entre el gas natural (metano) y el gas L.P. (butano) es que como el gas L.P. se distribuye en tanques a una presión muy alta (para licuarlo) resulta más riesgoso que el gas natural, el cual se distribuye a través de tuberías subterráneas a baja presión (no se licúa).

Combustión de la gasolina

En algunos casos las reacciones de combustión no se utilizan con el fin de generar calor, sino para producir movimiento. Un ejemplo es la combustión de la gasolina. La gasolina es también una mezcla de varios hidrocarburos, uno de ellos el octano C₈H₁₈. Cuando este combustible se quema en el motor de un vehículo también reacciona con el oxígeno O₂, transformándose en dióxido de carbono CO₂ y vapor de agua H₂O que salen por el escape del vehículo.

La gasolina se quema en los cilindros del motor de un vehículo con el fin de que la explosión empuje los pistones, que mueven las bielas, que hacen girar el cigüeñal, que hace girar al eje, que hace girar las ruedas, que mueven al vehículo.

La reacción de combustión del octano (uno de los componentes de la gasolina) se representa con la siguiente ecuación química:

En conclusión, las reacciones de combustión son muy importantes en la vida cotidiana. Sin las reacciones de combustión del gas L.P. o del gas natural comeríamos nuestros alimentos crudos y fríos, y tendríamos que bañarnos y asearnos con agua fría. Sin la reacción de combustión de la gasolina no funcionarían los vehículos y no podríamos transportarnos los humanos ni tampoco los innumerables productos que necesitamos. Estos son sólo unos pocos ejemplos, pero existen muchas otras reacciones de combustión en nuestro entorno diario.