LA COMBUSTIÓN

Combustión, es el proceso de oxidación rápida de una sustancia, acompañado de un aumento de calor y frecuentemente de luz.

En toda combustión existe un elemento que arde y se denomina (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso.

La reacción de combustión se basa en la reacción química exotérmica de una sustancia o mezcla de sustancias llamada combustible con el oxígeno. Es característica de esta reacción la formación de una llama, que es la masa gaseosa incandescente que emite luz y calor, que esta en contacto con la sustancia combustible.

La reacción de combustión puede llevarse a cabo directamente con el oxigeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente, siendo el aire atmosférico el comburente mas habitual.

Los procesos de combustión y de oxidación tienen algo en común: la unión de una sustancia con el oxígeno. La única diferencia es la velocidad con que el proceso tiene lugar. Así, cuando el proceso de unión con el oxígeno es lo bastante lento como para que el calor desprendido durante el mismo se disipe en el ambiente sin calentar apreciablemente el cuerpo, se habla de oxidación. Si el proceso es rápido y va acompañado de un gran aumento de temperatura y en ocasiones de emisión de luz (llama), recibe el nombre de combustión.


Tipos de combustion:

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.

Teoria del flogisto

flogisto(del griego phlogistos, inflamable), sustancia hipotética, que representa la inflamabilidad, postulada a finales del siglo XVII por los químicos alemanes Johann Becher y Georg Stahl para explicar el fenómeno de la combustión. Según la teoría del flogisto, toda sustancia susceptible de sufrir combustión contiene flogisto, y el proceso de combustión consiste básicamente en la pérdida de dicha sustancia. Dado que se sabía que sustancias como el mercurio aumentaban de peso durante la combustión, se consideró que el flogisto tenía un peso negativo; así, la sustancia se hacía más pesada al perder flogisto. Incluso se llegó a pensar que sustancias como el carbón y el azufre estaban compuestas casi exclusivamente de flogisto. Durante unos experimentos con lo que hoy llamamos oxígeno, el químico inglés Joseph Priestley descubrió su capacidad para mantener la combustión, pero describió este gas como aire deflogistizado. La teoría del flogisto fue descartada por el químico francés Antoine Lavoisier, quien sostuvo que la combustión es esencialmente un proceso en el cual el oxígeno se combina con otra sustancia. Ya en el año 1800 la mayoría de los químicos habían reconocido la validez del experimento de Lavoisier y la teoría del flogisto quedó definitivamente desestimada.

Lavoisier y la ley de conservación de la materia

La combustión, uno de los grandes problemas de la química del siglo XVIII, despertó el interés de Antoine Lavoisier porque éste trabajaba en un ensayo sobre la mejora de las técnicas del alumbrado público de París. Comprobó que al calentar metales como el estaño y el plomo en recipientes cerrados con una cantidad limitada de aire, estos se recubrían con una capa de calcinado hasta un momento determinado del calentamiento, el resultado era igual a la masa antes de comenzar el proceso. Si el metal había ganado masa al calcinarse, era evidente que algo del recipiente debía haber perdido la misma cantidad de masa. Ese algo era el aire. Por tanto, Lavoisier demostró que la calcinación de un metal no era el resultado de la pérdida del misterioso flogisto, sino la ganancia de algo muy material: una parte de aire. La experiencia anterior y otras más realizadas por Lavoisier pusieron de manifiesto que si se tiene en cuenta todas las sustancias que forman parte en una reacción química y todos los productos formados, nunca varía la masa.

Para Lavoisier los cambios en las sustancias no producían la creación o destrucción de materia. Experimentalmente (utilizó y perfeccionó la balanza) demostró que la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. "Durante un cambio químico no existe cambio en la masa de los reactivos al convertirse en productos".

Balanza de precisión de Lavoisier (Musée des arts et métiers de Paris)

LEY DE CONSERVACION DE LA MATERIA

La Ley de Conservación de la Masa o Ley de Conservación de la Materia es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Fue elaborada por Mijaíl Lomonósov en 1745 y por Antoine Lavoisier en 1785. Establece un punto muy importante: “En toda reacción química la masa se conserva, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos”. Esto tiene una importancia fundamental ya que permite extraer componentes específicos de alguna materia prima sin tener que desechar el resto; también es importante debido a que nos permite obtener elementos puros, cosa que sería imposible si la materia se destruyera".

Enunciado

“LA MATERIA NO CREA NI SE DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA”