Qu combustible usar?Aprendizajes esperados Relaciona la cantidad de calor liberado en la combustin de un hidrocarburo con los productos finales. Analiza los impactos ambientales del uso de diversos combustibles Contrasta la eficacia de diferentes combustibles y su impacto en el ambiente, utiliza dicha informacin para seleccionar el combustible ms adecuado. Expresa en lenguaje qumico las reacciones qumicas involucradas en la combustin. Valora las diversas formas en que las culturas han resuelto la necesidad de contar con recursos energticos aprovechables.

Energa qumica almacenada

En la naturaleza se presentan muchos cambios, tanto en los seres vivos como en el mundo inorgnico, los cuales pueden ocurrir de forma espontnea o por la accin inteligente del hombre.Esta capacidad para ejecutarlos se denomina energa. La energa se define se define principalmente en funcin de lo que realiza, por lo que decimos que tienen energa todas las cosas que son capaces de producir un trabajo, de transferir energa a otro cuerpo o de generar un cambio en la materia.Podemos decir que la gasolina contenida en el tanque de un automvil tiene la energa almacenada, porque la composicin qumica de la gasolina le permitir al auto realizar su trabajo cuando la utilice.Se nos preguntamos de dnde proviene la energa que permite el funcionamiento de un automvil, tendremos como respuesta que se mueve gracias a un motor de gasolina, que funciona por la energa obtenida de la propia gasolina, o sea, la energa qumica producida al combinarse con el oxgeno del aire, lo que origina los gases, que al expandirse dentro del motor de combustin interna dan movimiento a los cilindros y lo hacen funcionar, Es decir, se ha efectuado una reaccin qumica.La energa qumica es producto de la estructura de la materia, o sea del tipo de enlace que une a los tomos en la molcula. Al originarse la reaccin qumica los enlaces de los reactivos se rompen y se forman nuevos productos que tienen enlaces diferentes. Este rompimiento de enlaces y formacin de otros libera energa o se necesita para verificarse.

Combustibles qumicos

Un combustible es una sustancia que se quema y que al hacerlo libera calor. Los combustibles de uso domstico como el carbn, gasolina, gas, carbono para dar dixido de carbono (CO2). En los quemadores bien diseados se busca que la conversin del carbono en dixido de carbono sea lo ms completa posible y que la cantidad de calor liberado sea el mximo. Un quemador poco eficiente produce humo y las partculas de carbn que no se queman se quedan presentes en forma de holln. El oxgeno es el comburente, al quemar los combustibles se tienen como productos finales CO2 y H2O.Uno de los usos ms importantes de los combustibles lo construye su empleo en motores de combustin interna. Como combustibles se usan distintos tipos derivados del petrleo, segn las caractersticas del motor. En todos los casos se mezclan con el aire y se les hace estallar para que generen energa calorfica que impulsar los pistones. Los combustibles lquidos como el alcohol, gasolina o petrleo, son convenientes por su fcil manejo y pos su combustin completa.La mayor parte de la energa que se consume en la sociedad se obtiene a partir del petrleo crudo, del gas natural y del carbn. La reaccin producidos por ellos al combinarse con el oxgeno del aire es exotrmica, o sea que libera la energa y se manifiesta al producir fuego.petrleo, alcohol, etc; poseen un contenido muy alto de carbono. El oxgeno se combina con el

Qu es el fuego?

El fuego es el efecto de una reaccin qumica violenta entre un combustible y el oxgeno del aire. Los combustibles comunes como la madera, el carbn o el petrleo, se componen en gran parte de carbono e hidrgeno formando agua y con el carbono produce dixido de carbono. En la reaccin de la combustin del metano se rompen y producen enlaces, pero el nmero de ellos permanece igual, tanto en reactivos como en productos.En esta reaccin hay que suministrar energa para romper los enlaces del carbono y del hidrgeno y los del oxgeno. Pero al formarse el dixido de carbono y el agua, aparecen los nuevos enlaces entre el carbono y el oxgeno y entre el oxgeno y el hidrgeno y la energa liberada es muy superior a la invertida para iniciar el proceso.

Calor de combustin

Es la energa liberada durante la combustin de una sustancia. Como cada sustancia posee una estructura qumica especfica, su calor de combustin es tambin especfico.El calor de combustin de una sustancia puede predecirse tomando como base la energa proporcionada en la informacin de enlaces qumicos, o en la energa requerida para romperlos. Es decir, la diferencia entre amabas energas es el calor de combustin.

Tipos de combustibles

Existen diversas clases de combustibles. Entre los combustibles slidos se encuentran el carbn, la madera y la turba. El carbn se quema para calentar calderas de agua que puede vaporizarse para mover mquinas a vapor o directamente para producir energa utilizable en uso trmicos. La turba y la madera se utilizan principalmente para la calefaccin domstica e industrial, aunque la turba se ha utilizado para la generacin de energa y las locomotoras que utilizaban madera como combustible.Dentro de los combustibles fluidos tenemos el gasleo, el queroseno o la gasolina y los gaseosos por el propano y el butano. Las gasolinas, gasleos e incluso los gases se utilizan en motores de combustin interna.

Gasolinas

El producto llamado gasolina es una mezcla de diferentes hidrocarburos que contienen de cinco a nueve tomos de carbono, es decir, del pentano al nonano. Se emplea principalmente como combustible para automviles, tractores, lmparas, aviones, etc. La rpida combustin de la gasolina en los motores de los automviles produce un fuerte golpeteo indeseable que disminuye la potencia y la efectividad. En las gasolinas se mide esta propiedad antichoque o antidetonante por medio de una escala llamada ndice de octavo. Los motores de potencia baja tienen un ndice de octano entre 70 y 80 y los de motor ms potente entre 90 y 100 octanos. Esto quiere decir que una gasolina con un octanaje de 90 tiene la misma cualidad antichoque que una mezcla con 90% de octano y 10% de heptano. En 1921, Thomas Midgely descubri que agregando 1ml de tetraetilo de plomo Pb por litro de gasolina, mejoraban bastante las propiedades antichoque. Cuando el combustible se quema en la mquina del automvil, el plomo adicionado forma un compuesto gaseoso que junto con los gases de escape incrementa la contaminacin del aire. Debido a ello muchos automviles funcionan con una gasolina especial sin plomo, porque sus motores han sido modificados con aditamentos especiales para funcionar con efectividad sin aumentar la contaminacin.

HidrgenoElhidrgenoes unelemento qumicodenmero atmico1 y representado por elsmboloHCon unamasa atmicadel 1,00794 (7) u, el hidrgeno es el elemento ms ligero. Por lo general, se presenta en su formamolecular, formando elgasdiatmico (H2) en condiciones normales. Este gas esinflamable,incoloro,inodoro,no metlicoe insoluble enagua.Elgas hidrgeno(dihidrgeno21) es altamente inflamable y quema en las concentraciones de 4% o ms H2en airelaentalpade combustin de hidrgeno es 286kJ/mol;l quema de acuerdo con la siguiente ecuacin balanceada.2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(l) + 572 kJ (286kJ/mol) Cuando se mezcla con oxgeno a travs de una variedad de proporciones, de hidrgeno explota por ignicin. El hidrgeno quema violentamente en el aire, ignicin automticamente en la temperatura de 560C.Llamas de hidrgeno-oxgeno puros queman en la gama del colorultravioletay son casi invisibles a simple vista, como lo demuestra la debilidad de la llama de las turbinas principales deltransbordador espacial(a diferencia de las llamas fcilmente visibles delcohete acelerador del slido). As que se necesita un detector de llama para detectar si una fuga de hidrgeno est quemando. Laexplosin del dirigible Hindenburgera un caso infame de combustin de hidrgeno, a causa se debatida, pero los materiales combustibles en la piel de la aeronave fueron responsables del color de las llamas.Otra caracterstica de los fuegos de hidrgeno es que las llamas tienden a ascender rpidamente con el gas en el aire, como se ilustra por las llamas delHindenburg, causando menos dao que fuegos de hidrocarburos. Dos terceras partes de los pasajeros delHindenburgsobrevivieron al incendio, y muchas de las muertes que se produjeron fueron de cada o quema del combustiblediesel. H2reacciona directamente con otros elementos oxidantes. Una reaccin espontnea y violenta puede ocurrir a temperatura ambiente concloroy flor, formando los haluros de hidrgeno correspondientes:Cloruro de hidrgenoyfluoruro de hidrgeno.

Impacto social y ambiental de los biocombustibles

Los biocombustibles producidos a partir de palma aceitera, caa de azcar y soya conllevan graves impactos sociales y ambientales. Su produccin contribuye a la prdida de bosques tropicales y se su riqueza en biodiversidad al requerir del establecimiento de plantaciones se obtienen a costa de superficies de cultivo alimentarios. Se ha iniciado una especie de competencia entre produccin de alimentos y produccin de combustibles. La demanda de biocombustibles potencia los monocultivos y, por lo tanto, mayor uso de plaguicidas y herbicidas, contaminndose tambin las aguas, daando la salud humana y el ambiente. Su uso se limita a motores de bajo rendimiento y poca potencia. Su produccin solo es viable mediante subvenciones, porque los costos duplican a los de la gasolina o el gasleo.