INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL 2
¿Qué es una reacción de oxidación?
Oxidación (pérdida de electrones): En una molécula ocurre cuando son removidos
hidrógenos o se añaden oxígenos.
Es el cambio que sufre un átomo cuando aumentan sus cargas positivas o disminuyen las cargas negativas y hay desprendimiento de electrones.
Originalmente, el término oxidación se asignó a la combinación del oxígeno con otros elementos. Existían muchos ejemplos conocidos de esto. El hierro se enmohece y el carbón arde. En el enmohecimiento, el oxígeno se combina lentamente con el hierro formando óxido ferroso (Fe2 O3); en la combustión, se combina rápidamente con el carbón para formar CO2. La observación de estas reacciones originó los términos oxidación “lenta” y "rápida”.
Na - e- --> Na (+1)
Producción de energía por oxidación de combustibles
provenientes del petróleo.
El petróleo es
una sustancia oleosa de color muy oscuro compuesta de hidrógeno y carbono, y se
lo llama hidrocarburo. Puede hallarse en estado líquido o en estado gaseoso. En
estado líquido es llamado aceite "crudo", y en estado gaseoso, gas
natural. Su origen es de tipo orgánico y sedimentario. Se formó como resultado
de un complejo proceso físico-químico en el interior de la tierra, que, debido
a la presión y las altas temperaturas, se van descomponiendo las materias
orgánicas que estaban formadas especialmente por fitoplancton y el
zooplancton marinos, así como por materia vegetal y animal, que se fueron
depositando en el pasado en lechos de los grandes lagos, mares y océanos.
A esto se unieron rocas y mantos de sedimentos. A través del tiempo se transformó
esta sedimentación en petróleo y gas natural.
El petróleo se puede clasificar en parafínico, nafténico, asfáltico o mixto y aromático.
Los derivados son combustibles y petroquímicos, como polietileno.
La reacción de combustión se basa en la reacción química 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.
Gases: Utilizados para
combustible doméstico y de locomoción.
Gasolinas:
Utilizadas como combustible para motores industriales y automóviles.
Queroseno:
Utilizado como combustible de aviación.
Gas-oil:
Utilizado como combustible en motores diesel.
Aceites lubricantes: Utilizados en industria química como engrasado de máquinas o
explosivos.
Asfaltos:
UTilizados en la pavimentación de carreteras.
Parafinas y carbón de coque: Utilizados en altos hornos.
Vaselina:
Utilizada para pomadas y ungüentos.
Otros subproductos son alcoholes, digerinas, bencenos y
taduenos, utilizados en la fabricación de fibras textiles, plásticos, lacas,
colorantes y disolventes.
Reacciones químicas que se llevan a cabo y productos de la combustión.
Cualquier reacción química que combine oxígeno o algún otro agente oxidante, junto con la emisión de energía en forma de calor, se le conoce como reacción de combustión. Esta es la idea química, pero en palabras menos rebuscadas cualquier cosa que esté en calor se presenta como combustión.
Las sustancias que pueden entrar en estado de combustión se les conoce como combustibles. Se ven flamas o luz cuando estos funcionan porque es parte de la energía y siempre dependerá de la cantidad de calor. Por ejemplo, si haces una fogata tienes una combustión gracias a madera seca que es el combustible en este caso. Si añades más pues se crearán más llamas, más calor y más luz.
Elementos
necesarios para la combustión
Las combustiones dependiendo de la
velocidad de propagación, se pueden clasificar en varios tipos:
Combustiones lentas:
Las combustiones lentas no producen
emisiones de luz generando poca emisión de calor. Se suelen producir en lugares
poco ventilados con escasez de comburente o sobre combustibles muy densos. Se
trata de fuegos muy peligrosos ya que al darse en condiciones de poca aireación
cuando entra aire nuevo en la habitación se produce un aumento del comburente
activando el incendio rápidamente.
Rápidas:
En las combustiones rápidas se produce una gran emisión de calor y luz con un fuego intenso. Si una combustión es muy rápida se puede producir una explosión. Las explosiones se consideran combustiones instantáneas.
Podemos distinguir entre dos tipos de explosiones:
- Deflagración: La velocidad de propagación del frente de llamas no supera la velocidad del sonido.
- Detonación: Una detonación se da cuando la velocidad de propagación del frente de llamas es superior a la velocidad del sonido (340 m/s).
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 con exceso 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 reaccionar completamente 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.
(HIDROCARBUROS: COMPUESTOS MOLECULARES QUE CONTIENEN SOLAMENTE 2 ELEMENTOS: HIDRÓGENO Y CARBONO).
REACCIONES QUIMCAS QUE SE LLEVAN A CABO
Al producirse la reacción química entre el combustible, en este caso el papel (el que arde) y el comburente, oxígeno (el que hace arder) se obtienen como productos de la reacción química, en general, CO2, H2O y cenizas que corresponden al residuo mineral del papel.
Las reacciones químicas que se utilizan en el estudio de las combustiones técnicas tanto si se emplea aire u oxigeno, son muy sencillas y las principales son:
C + O2 -----------------CO2
CO + ½ O2 ------------CO2
H2 + ½ O2 -------------H2O
S + O2 -----------------SO2
SH2 + 3/2 O2 ---------SO2 + H2O
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
Impurezas de los combustibles y productos que se forman.
Las propiedades de los combustibles residuales que comúnmente se emplean en motores marinos, dependen del crudo que les dio origen, del grado y método de refinación y purificación Las impurezas (cenizas, agua, metales y otros sólidos presentes en estos combustibles pueden ocasionar graves problemas durante la combustión, tales como: depósitos en la cámara de combustión en orificio o pasos de las válvulas de escape y en los aros, dando como resultado un excesivo desgaste abrasivo, corrosión en los elementos de la bomba de inyección, válvulas y tuberías.
LA LLUVIA ÁCIDA SUS EFECTOS Y LOS SERES VIVOS
La lluvia ácida es lluvia que se ha vuelto ácida debido a ciertos contaminantes que se hallan en el aire. La lluvia ácida es un tipo de deposición ácida, que puede aparecer en muchas formas. La deposición húmeda se refiere a la lluvia, la nieve, el aguanieve o la niebla, cuya acidez es mucho mayor que la normal. La deposición seca es otra forma de deposición ácida y se produce cuando los gases y las partículas de polvo se vuelven más ácidos. Ambos tipos de deposición, húmeda y seca, pueden ser acarreados por el viento, a veces a distancias sumamente grandes. La deposición ácida en sus formas húmeda y seca cae sobre los edificios, los automóviles y los árboles, y puede hacer que aumente la acidez de los lagos. En su forma seca, la deposición ácida puede ser inhalada por los seres humanos y causar problemas de salud a algunas personas.
REFERENCIAS
-http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Materialdeestudiooxido-reduccion_1344.pdf
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
-American Chemical Society
Quimcom "Química en la comunidad"
2a. Edición
México, ADISSON WESLEY, 1998
QD40
C4418
-LEMBRINO, Pérez Imelda Luz
"Química I"
2a. Edición
México, CENGAGE LEARNING, 2007
QD40
L429
2007
