Química General, 2000 - Victor Manuel Ramírez

QUÍMICA GENERAL
Otras reacciones químicas también desarrollaban calor, por ejemplo, la neutralización
de ácido por bases. De hecho, todas las reacciones químicas implican algún
tipo de transferencia térmica, bien de emisión de calor (y a veces luz) al entorno, o
bien de absorción de calor (y a veces de luz) desde el entorno.
En 1840, los ámbitos de la química y de la física se unieron y comenzaron a marchar
juntos con el trabajo del químico ruso-suizo, German Henri Hess (1802-1850), quien
dio a conocer los resultados de cuidadosas medidas que había tomado sobre la cantidad
de calor que hay en las reacciones químicas entre cantidades fijas de algunas
sustancias. Así logró demostrar que la cantidad de calor producida (o absorbida) en
el paso de una sustancia a otra era siempre la misma, sin importar por cuál ruta
química había ocurrido el cambio ni en cuántas etapas. Debido a esta generalización
(Ley de Hess), se le considera el fundador de la termoquímica (del calor de las
reacciones químicas).
Basándose en la Ley de Hess, parecía muy probable que la Ley de la conservación de
la energía se aplicase tanto a los cambios químicos, como a los físicos. Entre 1860
y 1869, Berthelot, que había hecho tan importantes trabajos en síntesis orgánicas,
volvió su atención hacia la termoquímica. Ideó métodos para efectuar reacciones
químicas dentro de cámaras cerradas, rodeadas por agua a temperatura conocida;
a partir del incremento en la temperatura del agua circundante, al finalizar la reacción
podía medirse la cantidad de calor desarrollada por la misma. Utilizando este
tipo de calorímetro (“medida de calor”), Berthelot obtuvo determinaciones cuidadosas
de la cantidad de calor liberada o absorbida por cientos de diferentes reacciones
químicas.
Figura 4.56
La combustión es una oxidación rápida que va acompañada de luz y calor. Es una
reacción que al efectuarse desprende calor (es exotérmica). No todas las combustiones
producen luz. Para que ocurra una combustión es necesario
un material combustible, un comburente y una flama que inicie
la reacción.
El comburente es la sustancia que permite la combustión, es decir,
la que hace arder una sustancia. Ejemplo de un comburente
es el oxígeno, que se combina con el combustible, produciendo
otros compuestos.
La combustión en una vela es una combustión rápida que va
acompañada de luz y calor.
El combustible es la sustancia que se quema o arde. Aporta la
energía. Por ejemplo en el caso de quemar papel, el combustible
es la celulosa de que está hecho. El gas de la estufa quema una
mezcla de dos gases propano (C 3
H 8
) y butano (C 4
H 10
). Hay otros
combustibles muy utilizados como la leña, la gasolina, el alcohol,
la parafina, el petróleo, entre otros.
Una vela está compuesta de carbono e hidrógeno (hidrocarburo), por ejemplo el
octadecano C 18
H 38
, formado por 18 átomos de carbono. De acuerdo con la siguiente
reacción:
calor
c
Alcano 1 O 2
iih CO 2
1 H 2
O
calor c
C 18
H 38(s)
1 55 O 2(g)
iih 18 CO 2(g)
1 19 H 2
O (l)
Siempre que se quema un hidrocarburo se desprende dióxido de carbono y agua.
La combustión de la parafina de la vela además de producir CO 2
y H 2
O, por lo común
también genera monóxido de carbono (CO) y carbono (C). Si se coloca un plato o
vaso sobre la flama, se forma en él una mancha negra de tizne o negro de humo, que
es un residuo de carbón formado en la combustión.
Por tanto, lo que se quema son los hidrocarburos de la vela, que en general son excelentes
combustibles y representan la fuente de energía más utilizada.
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