El oxígeno y la combustión

Incluido en: Los cambios energéticos

El oxígeno y la combustión

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Resumen

Las reacciones de combustión son esenciales: representan una fuente de generación de calor, permitiendo entre otros que cocinemos nuestros alimentos. Asimismo, posibilitan la generación de electricidad y, entre otros, la propulsión de cohetes al espacio exterior. ¿Qué sabemos sobre estas reacciones químicas?

Claves de aprendizaje

  • La combustión consiste en quemar una sustancia para liberar energía térmica.
  • La combustión precisa una sustancia, calor y oxígeno.
  • Antoine Lavoisier desveló que las sustancias aumentan de masa cuando se calientan en presencia de aire.
  • La combustión ha sido fundamental para el ser humano desde su aparición en la Tierra.

La casi totalidad de los temas cuenta con un pack de materiales de aprendizaje dirigidos tanto al docente como a los alumnos. Entre los recursos incluidos hay bloques con ampliación de las preguntas formuladas, diagramas etiquetados y mudos así como diversas imágenes asociadas. Puedes descargarte todos estos recursos bien en una carpeta zip o bien uno o a uno.

Consulta de materiales de aprendizaje para Los cambios energéticos

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«¡5...4...3...2...1... ignición!».

Un cohete...

Un motor a reacción...

Y una sencilla fogata... todos dependen de una de las reacciones químicas más fundamentales.

Quemar una sustancia para liberar energía calorífica: la combustión.

Combustión

La combustión ha sido vital para el ser humano desde su aparición, nos ha ayudado a calentarnos y a cocinar los alimentos.

No obstante, fue tan solo hace unos cientos de años cuando comprendimos esta reacción.

Antoine Lavoisier, 1783

El gran avance llegó cuando el científico francés Antoine Lavoisier descubrió que las sustancias pueden ganar masa cuando se calientan en presencia de aire.

Con mediciones muy precisas, demostró que cuando se calienta estaño, se produce un aumento de masa, en contra de lo que se creía hasta entonces.

¿Qué ocurría entonces?

En este sencillo experimento, se quema lana de hierro y se obtiene un aumento de masa.

Si se quema en un recipiente sellado metido en agua, puede verse cómo sube el nivel del agua, lo que prueba que la cantidad de gas en la campana disminuye.

Al introducir un palo incandescente, se observa que no queda oxígeno en la campana.

El calor hace que el hierro se combine con los átomos de oxígeno del aire.

Esto forma un producto completamente nuevo: óxido de hierro.

Es más pesado que el hierro porque también contiene oxígeno.

hierro + oxígeno = óxido de hierro + calor. 3 Fe(s) + 2 O2(g) = Fe3O4 + calor

Independientemente de la naturaleza de la sustancia que se queme, ya sea un combustible fósil o un cacahuete, la combustión precisa de tres cosas: una sustancia para quemar, una fuente de oxígeno y una fuente inicial de calor.

Los productos de la combustión siempre comprenden un compuesto que contiene oxígeno y una liberación de energía, casi siempre como calor, pero también en forma de luz.

Aunque a menudo utilizamos combustibles que contienen carbono, como la madera y el carbón, otros muchos materiales pueden servir de combustible.

En los cohetes se emplea la sencilla combustión de pequeñas moléculas de hidrógeno que produce el intenso calor necesario para el despegue.


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