COMBUSTIONES: OXIDACIONES

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Una combustión es una reacción química exotérmica en la que interviene el oxígeno. En toda combustión existe un elemento que arde (combustible) y otro que la produce (comburente), generalmente oxígeno gaseoso.

La combustión de hidrocarburos (compuestos formados por carbono e hidrógeno), y derivados, siempre conduce a la producción de dióxido de carbono y agua. Por ejemplo, cuando encendemos una cocina de gas (butano o propano), lo primero que ocurre es que el gas se vaporiza al salir por la boquilla, se mezcla con el aire y comienza a arder con una llama que va del azul al naranja. Si la combustión es completa, la llama será completamente azul, y si no hay oxígeno suficiente, la combustión será incompleta y presentará coloración anaranjada. Para que comience a arder tenemos que aplicar una chispa inicial, es decir aportar a la reacción la energía de activación suficiente. Si la falta de oxígeno en la combustión es importante se desprenden partículas finas de carbono llamadas hollín. Si no hay suficiente oxígeno, la combustión producirá monóxido de carbono, además de dióxido de carbono.

Como las reacciones de combustión son exotérmicas, liberan una gran cantidad de energía, que puede ser aprovechada para distintos fines (producción electricidad, transporte, etc)

En los seres vivos también se producen reacciones con oxígeno, pero éstas transcurren lentamente y sin la presencia de llamas, por lo que no se denominan combustiones, sino que se utiliza un término más genérico: oxidaciones. Por ejemplo, la glucosa reacciona con el oxígeno que introducimos en la respiración, produciendo dióxido de carbono y agua. El proceso es exotérmico y libera energía. El 40 % de la energía que producimos en los procesos metabólicos de oxidación la empleamos en realizar contracciones musculares y nerviosas. El resto lo liberamos en forma de calor, lo que nos permite mantener estable la temperatura corporal.

REACCIONES QUÍMICAS. MODELO DE COLISIONES

El modelo de colisiones permite explicar cómo unas sustancias pueden combinarse para dar lugar a otras.
Se basa en que para que una reacción química tenga lugar, las moléculas de los reactivos deben chocar previamente entre sí.
De los múltiples choques posibles, sólo algunos de ellos, las llamadas colisiones eficaces, darán lugar a la formación de nuevos productos, mientras que otros, las colisiones ineficaces, no formarán producto alguno, quedando los reactivos como estaban inicialmente.

Para que una colisión sea eficaz deben cumplirse dos factores:
1. Que el choque tenga lugar con una orientación adecuada que permita que puedan formarse nuevos enlaces entre los átomos.

orientación adecuada

2. Que el choque proporcione la energía suficiente. 

Para que una reacción química se produzca tiene que producirse un estado intermedio, llamado complejo activado, que para llegar a él requiere una determinada energía, llamada de activación. Esta energía sería el desencadenante de la reacción. 

energía activación

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En las reacciones químicas se rompen enlaces y se forman otros nuevos. La rotura de enlaces de los reactivos consume energía. La formación de enlaces de los productos libera energía. Del balance de ambas cosas se deduce si el proceso neto necesita o produce energía. Esta energía puede ser térmica (lo más habitual), eléctrica, sonora, luminosa, etc

Si en el balance se libera más energía que la que se consume, estaremos ante un proceso exotérmico.  El resultado es que la reacción transcurre con liberación de calor.

Si es a la inversa, se consume más energía que la que se libera, nos hallaríamos ante un proceso endotérmico. El resultado sería una reacción que requeriría una aportación de calor.

¿reacción exotérmica o endotérmica?

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