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Combustión

El oxígeno y los cambios químicos de la materia

El oxígeno es un gas que tiene la capacidad de combinarse con diversos elementos produciendo cambios químicos en la materia. Uno de los cambios químicos más frecuentes en los que interviene el oxígeno es la oxidación, una reacción química en la que este gas se combina con otros materiales produciendo una nueva sustancia llamada óxido. Las oxidaciones suelen ser procesos químicos lentos. 

Un tipo especial de oxidación que ocurre rápidamente, y en la que se genera mucha energía, es la combustión.

Fósforo ardiendo
Kati. Match (Pixabay License)

La combustión

La combustión es una reacción química que se produce cuando algunos materiales, como el papel, la madera o la gasolina, arden al combinarse con el oxígeno del aire, desprendiendo luz y calor. Como en cualquier cambio químico, tras una combustión, la materia se trasforma y aparecen sustancias nuevas como dióxido de carbono (CO2), vapor de agua, cenizas y otros residuos sólidos.

La combustión es un proceso de oxidación rápida. Para que se produzca es necesario que converjan los siguientes factores:

  • El combustible, es decir, el material que arde: madera, carbón, gas natural, etc.
  • El comburente, que provoca o favorece la combustión, es decir, oxígeno.
  • La energía de activación, necesaria para que se inicie la combustión y que puede ser una fuente de calor, una chispa, una corriente eléctrica, etc. 
Joaquín Alberto Pagador Becerra. Elementos combustión (CC BY-SA)

La combustión como fuente de energía

La combustión es una reacción química que ha contribuido mucho al desarrollo del ser humano y de la sociedad. Controlar el fuego supuso un gran paso para el hombre de la Prehistoria que le permitió cambiar su forma de vida.

Actualmente, la energía producida por la combustión sigue siendo muy importante en nuestro día a día, ya que es aprovechada en multitud de ámbitos: transporte, industria, hogar... Aunque no podamos negar los grandes beneficios que nos reporta, no debemos olvidar que los sistemas de obtención de energía basados en la combustión generan una serie de residuos, como el dióxido de carbono (CO2), que contribuyen al calentamiento global y dañan el medio ambiente. 

Ponte a prueba

Vamos a comprobar si tienes claro en qué consiste la combustión. Lee atentamente y elige la respuesta correcta.

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Experimenta

La mejor manera de conocer cómo se comporta la materia es experimentar con ella. Para realizar la tarea final de este recurso te proponemos tres experimentos sobre la combustión. Deberás convertirte en científico o científica y, bajo la supervisión de un adulto, realizar los siguientes experimentos.

Niño con tubo de ensayo
Victoria Borodinova. Chemistry (Pixabay License)

Como en tus experimentos anteriores, es importante que realices anotaciones en tu cuaderno a lo largo de todo el proceso y que lo ilustres con fotos, esquemas o dibujos. Para que las conclusiones de tu trabajo tengan un mayor interés debes comparar tu hipótesis, es decir, lo que esperas que suceda antes de iniciar el experimento, con los resultados obtenidos. Si lo consideras oportuno, busca información en Internet que te ayude a explicar los fenómenos producidos. 

Después de realizar los experimentos, prepara una breve presentación en la que expliques el procedimiento que has seguido y las conclusiones que hayas alcanzado. Puedes realizar tu presentación con alguna herramienta digital para que tu trabajo resulte más atractivo, así podrá ser compartido con mayor facilidad y lograrás una mayor difusión de tus conocimientos.

Una vez terminada la presentación expondremos nuestro trabajo en clase. 

Experimento 1

Para realizar este experimento necesitarás una vela, un mechero y un vaso de cristal. Deberás seguir estos pasos:

  1. Enciende la vela.
  2. Tapa la vela encendida con el vaso de cristal.

¿Qué crees que sucederá con la vela? ¿por qué?

Vela encendida tapada por un vaso de cristal.
Joaquín Alberto Pagador Becerra. Experimento combustión 1 (CC BY-SA)

Experimento 2

Este experimento es muy similar al anterior. Para realizarlo necesitaremos dos velas, un mechero, dos vaso de cristal de distinto tamaño y un cronómetro. Sigue estos pasos:

  1. Enciende las dos velas.
  2. Tapa cada vela con un vaso y cronometra el tiempo que tardan en apagarse.

¿Qué vela crees que tardará menos en apagarse? ¿por qué?

Dos velas encendidas tapadas con dos vasos de cristal de distinto tamaño.
Joaquín Alberto Pagador Becerra. Experimento combustión 2 (CC BY-SA)


Experimento 3

Para realizar este experimento necesitarás una vela, bicarbonato, vinagre, una cucharilla, una jeringuilla y un vaso bajo, cuenco o bol. Para que este experimento funcione es importante que la altura de la vela sea menor que la del cuenco. Deberás seguir estos pasos:

  1. Coloca la vela dentro del cuenco.
  2. Con ayuda de la cucharilla, cubre el fondo del cuenco con bicarbonato sin llegar a cubrir la vela tal y como se muestra en la imagen.
  3. Enciende la vela.
  4. Llena la jeringuilla de vinagre y viértelo sobre el bicarbonato. Trata de que no caiga nada de vinagre sobre la vela.

¿Qué ha sucedido cuando el bicarbonato y el vinagre han entrado en contacto? ¿Qué ha pasado con la vela? ¿Por qué?

Cuenco de cristal con capa de bicarbonato en su interior sobre la que hay una vela encendida. Jeringuilla con vinagre
Joaquín Alberto Pagador Becerra. Experimento combustión 3 (CC BY-SA)