Combustible

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Última modificación por: Redacción ejemplosde.com, año 2021

Un combustible es una sustancia que, cuando se le somete a una chispa o calor, empieza a arder y reaccionar con el oxígeno en una combustión. Es así que se va degradando, emitiendo una cantidad considerable de calor y formando gases como el dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), y vapor de agua (H2O). El calor o energía térmica es grande en comparación con las energías de otras reacciones exotérmicas.

Características de un combustible

Toda materia combustible se distingue por cumplir con las siguientes características:

  • Es materia orgánica: está formada químicamente por átomos de carbono (C) e hidrógeno (H). La energía de la combustión surge cuando se rompen los enlaces entre estos elementos, Carbono-Carbono y Carbono-Hidrógeno (C–C y C–H).
  • Es ideal que se encuentre en forma de vapor o como un gas. Cuando la materia orgánica es sólida, es más difícil que la reacción de combustión tenga acceso a las moléculas internas.
  • De nuevo, es clave que se presente en estado de vapor o gaseoso, dado que las moléculas se encontrarían libres y la reacción puede comenzar rápidamente. Si aquel se encuentra como sólido, la reacción se entorpecería al intentar romper las fuerzas de cohesión entre las moléculas de su estructura interior.
  • Es inflamable, es decir, cuando se le induce la reacción, arde emitiendo una llama, la cual es la encargada de manifestar la liberación de energía calorífica o térmica. Es en la cumbre de la llama donde se concentra la mayor cantidad de energía.

La leña es inflamable con el iniciador correcto.

  • Si el combustible es líquido, es volátil. La volatilidad es la propiedad de un líquido por la que su punto de ebullición es menor al del agua. En otras palabras, un líquido volátil se evapora más rápido y en mayor cantidad que el agua. La volatilidad del combustible permite que se evapore constantemente, favoreciendo esa libertad de las partículas para entrar en reacción.

El alcohol es un combustible volátil.

La combustión a dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) es característica de los compuestos orgánicos. Esto es lo ideal de acuerdo con la reacción siguiente, basada en el metano CH4, el hidrocarburo más sencillo:

CH4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O

Esta reacción obedecería a una combustión completa, como se asumiría cuando los únicos productos son dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Sin embargo, como en la realidad el combustible no se transforma totalmente en dióxido de carbono y agua, llega a haber como productos una porción de combustible y otro gas: el monóxido de carbono (CO). Al tipo de reacción donde se emite este último se le llama combustión incompleta.

Calor de combustión

La combustión del metano (CH4) es la reacción principal que tiene lugar al quemar gas natural. Hay que destacar que el producto importante en esta reacción no es el dióxido de carbono ni el agua, sino el calor.

La combustión de los hidrocarburos sólo se efectúa a temperaturas elevadas, como las que proporcionan una llama o una chispa. Sin embargo, una vez iniciada, la reacción desprende calor, que a menudo es suficiente para mantener la alta temperatura y permitir que la combustión continúe.

La cantidad de calor que se genera al quemar un mol de un hidrocarburo a dióxido de carbono y agua se llama calor de combustión. Para el metano (CH4), el calor de combustión es de 213 Kcal, que equivalen a 213,000 calorías = 890,340 Joule = 890.34 KJ.

Combustibles más importantes

Hay sustancias químicas y mezclas que destacan por su capacidad de entregar gran calor cuando entran en combustión. Estas son las más importantes:

  • Metano (CH4)
  • Gas LP
  • Combustóleo o fueloil
  • Gasolina
  • Keroseno

Metano (CH4)

Este gas es el hidrocarburo más sencillo, formado por un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno. Es utilizado a nivel doméstico para calentar los alimentos. Es el más seguro para utilizarse, o mejor dicho, el menos peligroso. Al estar contenido en los tanques, se le agrega Metilmercaptano CH3SH, para añadir el olor aliáceo que le caracteriza. Esto sobre todo como medida de seguridad, ya que el Metano por si solo es inodoro, y nunca nos daríamos cuenta cuando haya una fuga.

Gas LP

Este gas es una mezcla de Propano C3H8 y Butano C4H10, usualmente en proporciones 70% y 30% respectivamente. Es también utilizado a nivel doméstico para calentar los alimentos. Su poder calorífico es mucho más alto que el del Metano, ya que los hidrocarburos que contiene tienen más Carbonos. Es suficientemente poderoso para utilizarse en pequeña escala en el ámbito industrial.

Combustóleo o fueloil

Es un combustible pastoso, pero en el momento de ser calentado, comienza a volatilizarse y se empieza a degradar en una óptima combustión, con una alta cantidad de calor. El Combustóleo es aprovechado en las centrales termoeléctricas, para proveer de calor la generación de vapor que moverá las turbinas de los generadores.

Gasolina

La gasolina es el combustible utilizado para los motores de combustión interna. Los automóviles obtienen de ella la energía para funcionar. Está constituida por una serie de octanos ramificados.

Keroseno

Llamado también petróleo para arder, se obtiene del petróleo que contiene alcanos entre el decano (con diez carbonos) y el hexadecano (con dieciséis carbonos). Se utiliza en alumbrado, para lámparas de llama.

Ejemplos de combustibles

  1. Gasolina
  2. Metano CH4
  3. Etano C2H6
  4. Propano C3H8
  5. Butano C4H10
  6. Gas LP
  7. Combustóleo
  8. Gasoil
  9. Keroseno
  10. Carbón vegetal
  11. Carbón animal
  12. Leña
  13. Coque
  14. Éter etílico (C2H5)2O
  15. Acetileno C2H2
  16. Hexano C6H14
  17. Diesel
  18. Octano C8H18
  19. Nonano C9H20
  20. Decano C10H22

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Autor: Redacción ejemplosde.com, año 2021

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