Termoquimica

Combustión: La reacción Química

En el transcurso de una reacción química, se libera o se absorbe energía. Los cálculos relacionados con estos cambios de energía son importantes, como aquellos relacionados con las masas de las sustancias que reaccionan. la termoquímica estudia el calor liberado o absorbido por los cambios físicos o químicos.
Reacción química: Para cualquier reacción química sedefine la "entalpía normal de reacción" (o con más propiedad cambio de entalpía normal de reacción) como la variación de entalpía al transformarse los números de moles estequiométricos de reactivos puros, separados y en sus estados estándar a la temperatura T, en los números de moles estequiométricos de productos puros, separados, y cada uno en su estado normal a la misma temperatura T.

Lareacción de combustión se basa en la reacción química e o se absorve 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 eloxigeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente, siendo el aire atmosférico el comburente mas habitual.
La reacción del combustible con el oxígeno origina sustancias gaseosas entre las cuales las más comunes son CO2 y H2O. Se denominan en forma genérica productos, humos o gases de combustión. Es importante destacar que el combustible solo reacciona con el oxigenoy no con el nitrógeno, el otro componente del aire. Por lo tanto el nitrógeno del aire pasará íntegramente a los productos de combustión sin reaccionar.
Entre las sustancias mas comunes que se pueden encontrar en los productos o humos de la reacción se encuentran:
* CO2
* H2O como vapor de agua
* N2
* O2
* CO
* H2
* Carbono en forma de hollín
* SO2
Deacuerdo a como se produzcan las reacciones de combustión, estas pueden ser de distintos tipos:
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 haypresencia 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 conexceso 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 reaccionarcompletamente 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.
Clasificación de los combustibles
Podemos clasificar a los combustibles según su origen en comerciales yespeciales.
Combustibles comerciales
Naturales o primarios
Sólidos
* carbón, madera, biomasa
* algunos metales (costo muy elevado)
* Uranio (elemento radiactivo que genera la fisión en un reactor nuclear)
Líquidos
* Petróleo y sus derivados
Gases
* Gas natural
* Gas licuado de petróleo (GLP)
Artificiales o secundarios
Sólidos
* coque (destilado de carbón de...