Combustión.

La composición química de los combustibles esta en relación con la energía que producen.

¿A que se le llama combustión?

El oxígeno tiene la capacidad de combinarse con diversos elementos para producir óxidos. Por ende, oxidación es la combinación del oxígeno con otra sustancia. Existen oxidaciones que son sumamente lentas, como por ejemplo la del hierro. Cuando la oxidación es rápida se llama combustión

¿ Qué es el calor de combustión?

es el calor desprendido en el proceso de combustión de un mol de sustancia. En toda reacción de combustion se necesita O₂ y se obtienen CO₂ y H₂O.

¿ Cómo se mide el calor de la combustión?

Se utiliza un aparato llamado calorímetro, su funcionamiento es muy fácil, se trata de una especie de recipiente aislado donde depositas la sustancia, esta se combustión (con un chispazo inicia la combustión) y mide el calor de la siguiente manera: el calorímetro mide el aumento de temperatura, además de tener calibrado su propio calor específico.  Q = m · c_e · (T_f - T_i)

¿De qué manera se puede explicar las diferencias , si es que hay , de los calores de combustión del metano y octano ?

Lo primero que tendríamos que contemplar son las reacciones ajustadas de la combustión del metano y del octano:

• Combustión del metano -----------------> CH4 + 2 O2 ----------> CO2 + 2 H2O

• Combustión del octano ------------------->2 C8H18 + 25 O2 -------------> 16 CO2 + 18 H2O

Si nos ceñimos sólo a la emisión de CO2, observamos que en la combustión de ambos:

Se emite 1 mol de CO2 por 1 mol de metano.
Se emiten 8 moles de CO2 por cada mol de octano.

Queda claro que, en principio, el octano genera mucho más CO2. ¿Pero qué pasa con la energía calorífica emitida?

La combustión de 1 mol de metano genera 802 KJ
La combustión de 1 mol de octano genera 5526 KJ --------> estos datos se calculan por la ley de Hess------( buscar en Google: calor de combustión del metano y del octano ).

Podemos comparar, para ambos hidrocarburos, el calor emitido en la combustión de 1 mol y el nº de moles de CO2 emitidos:

METANO : Por cada mol de metano se generan 802 KJ y se emite 1 mol de CO2
OCTANO : Por cada mol de octano se generan 5526 KJ y se emite 8 moles de CO2, es decir:
OCTANO : Se generan 691 KJ por cada 1 mol de CO2 emitido.
Entonces es el octano ya que es un hidrocarburo más complejo.

Como alternativa a la gasolina , se ha experimentado en algunos vehículos con otros combustibles, entre ellos gas butano y etanol.
Escribe la reacción de combustión de ambas sustancias y determina , si se queman masas iguales de butano y etanol , ¿ Cuál de ellos se puede considerar mejor combustible?

• etanol.

C2H5OH + 3O2 ==== 2CO2 + 3H2O

• butano.

2C4H10(g) + 13O2(g) ---------------> 8CO2(g) + 10H2O(g)


Recordemos primero que el butanol es un hidrocarburo consistente en una cadena de cuatro átomos de carbono con una radial OH y el resto de las valencias cubiertas con átomos de hidrógeno..
No existen fuentes en la Naturaleza que produzcan butanol puro, pero éste se puede sintetizar a partir de otros compuestos.
El butanol tiene varias ventajas frente al etanol, ya que libera más energía por unidad de masa y se puede añadir en mayor proporción a la gasolina. Además es menos corrosivo y se puede enviar a través de las conducciones existentes. Si se consigue producir butanol de forma económica se podría añadir a los combustibles actuales.