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LA COMBUSTIÓN
Una reacción química muy
importante
¿Qué tienen en común las imágenes
que aparecen a continuación?
¿Qué reacción química se pone de
manifiesto en ellas?
Lee con atención el siguiente texto:
La combustión es un fenómeno químico en el que se
desprende energía en forma de luz y calor. Para producir
una combustión se necesita un combustible, un
comburente y alcanzar la denominada temperatura de
inflamación.
Leamos por partes:
La combustión es un fenómeno químico en el que se
desprende energía en forma de luz y calor. Para
producir una combustión se necesita un combustible, un
comburente y alcanzar la denominada temperatura de
inflamación.
PROCESO EXOTÉRMICO
¿Para qué nos sirve saber esto?
La combustión se utiliza para generar energía
Carbón,
leña
Petróleo
Hidráulica
20%
30%
50%
EN URUGUAY
Imaginemos que se termina el petróleo…
Puede ocurrir…
Allá por el año 1977 TIME pidió al escritor de
ciencia-ficción Isaac Asimov su visión de una
sociedad de baja energía que podría existir hacia el
final del siglo XX. La historia comenzaba así:
“Es el año 1997, y está lloviendo, y usted tendrá que caminar para
ir al trabajo otra vez. Las líneas del metro están abarrotadas de
gente, y cualquier tren se estropea una de cada cinco mañanas. Los
autobuses ya no están… Cualquier persona mayor de diez años es
capaz de recordar los automóviles. Desaparecieron poco a poco…
…La energía que queda no puede ser destinada a la comodidad
personal…”¿Y qué podemos hacer nosotros ahora para prevenir todo esto?
¿Ahora? Casi nada.
Si hoy te hicieran el mismo encargo
a ti ¿qué escribirías?.
Continúa esta historia:
Es el año 2031, hace tiempo que no existe
el petróleo…
¿No te gusta escribir?
¿Cómo lo representarías en un dibujo?
“Así veo un mundo donde el petróleo no existe”.
Volvemos a leer la definición:
La combustión es un fenómeno químico en el que se
desprende energía en forma de luz y calor. Para producir
una combustión se necesita un combustible, un
comburente y alcanzar la denominada
temperatura de inflamación.
FACTORES DEL PROCESO
Este dibujo aparece en un manual de
prevención de incendios:
CALOR
Le llaman TRIÁNGULO DEL FUEGO
¿Por qué será?
¿Por qué aparecerá en estos manuales?
Para evitar un incendio, o para extinguirlo,
es necesario eliminar alguno de los
factores.
¿Los esquematizamos?
COMBUSTIBLE COMBURENTE
TEMPERATURA DE
IGNICIÓN HUMO ENERGÍA
Carbón
Hidrocarburos
Leña
Oxígeno del aire
Óxidos de
carbono
Agua
LO QUE SE
QUEMA
FAVORECE LA
COMBUSTIÓN
CHISPA
SUSTANCIAS
QUE SE
PRODUCEN
FUEGO
COMBUSTIBLE
CHISPA
FUEGOOXÍGENO
DEL AIRE
Observemos el proceso:
El mechero Bunsen (mechero a gas) del Laboratorio permite
observar el proceso y ver alguna de sus características.
Mira con atención el siguiente
video:
Video:
LA COMBUSTIÓN EN UN
MECHERO BUNSEN
http://youtu.be/a5umNy30Ib8
¿Se observa siempre la misma reacción?
¿Qué diferencias observas?
¿A qué se deben?
Diferencias entre combustión completa e
incompleta
COMBUSTIÓN
COMPLETA
COMBUSTIÓN
INCOMPLETA
-Mucho oxígeno
-Humo blanco
-Sin residuo
-Llama azul
-Produce CO2 y H2O
-Poco oxígeno
-Humo negro
-Deja residuo negro
(hollín)
-Llama amarilla
-Produce C, CO, CO2 y
H2O
¿Cómo podemos representarla?
C(s) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) + 212 kJ
Una ecuación química representa
simbólicamente un proceso indicando cada
sustancia participante con su símbolo y un
subíndice que corresponde a la inicial del estado
de agregación en qué se encuentra.
La combustión completa del carbón se representa:
CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(g) + 890
kJ
y la del metano (principal componente del gas
natural):
FÓRMULA DE
LA SUSTANCIA
ESTADO DE
AGREGACIÓN
CANTIDAD DE
SUSTANCIA QUE
REACCIONA O SE
PRODUCE
ENERGÍA
Información que suministra una
ecuación
Cantidad de
combustible
Cantidad
de oxígeno
Cantidad
de
productos
MOLES
GRAMOS
LITROS
DIRECTAMENTE
INDIRECTAMENTE
ENERGÍA
¿Qué podemos hacer con ella?
DETERMINAR
Relación entre cantidad de combustible y oxígeno
Energía que se producirá
La combustión de la nafta se utiliza en motores de autos y motos
para generar energía. Un litro de nafta (780g.) se consume en un
viaje.
Plantea la ecuación igualada para la combustión completa del
octano.
Calcula cuántos gramos de oxígeno se necesitan para la combustión
completa de ese litro de nafta (considera la nafta formada por
octano).
¿Realizamos
cálculos?
¡¡Suicidio en el estacionamiento!!
El monóxido de carbono es un peligroso veneno que convive con
nosotros en las grandes ciudades. Sin lugar a dudas, su presencia en
la atmósfera está relacionada con la circulación de vehículos.
En 1982, cientos de coches coincidieron para salir de un
estacionamiento subterráneo en la ciudad de México. La emisión de
CO y la lentitud del sistema de cobro empezaron a provocar una
intoxicación masiva. Todo se resolvió cuando el cobrador, al ocurrir
los primeros desmayos, dejó salir los coches sin pagar.
cof
cof
¿Accidente o
ignorancia?
¿Qué tipo de combustión ocurrió en el
estacionamiento?
¿Por qué ocurrió este tipo de combustión?
Razonemos…
¿Cuál es la relación entre moles de combustible y oxígeno para cada
reacción?
Se mezclan 10 g de nafta (supón que es octano), con 20 g de
oxígeno. Si se desea que la combustión sea completa, ¿es suficiente
la cantidad de oxígeno? (Sugerencia: para responder calcula cuanto
oxígeno se necesitaría para la combustión de los 10 g de nafta)
Calculemos…
¿Investigamos?
¿Alguna vez te pusiste a pensar
como funciona el motor de un auto?
¿Viste como era un motor por
dentro?
Investiga como funciona un motor de cuatro
tiempos.
(Puedes consultar a un mecánico o en
manuales y libros)
Relaciona el funcionamiento del
motor con los factores de la reacción
estudiada.
ACTIVIDADES AGREGADAS PARA
LOS CURSOS DE ELECTROMECÁNICA
El mismo tema se trabaja en los cursos de
Electromecánica y de Electromecánica
Automotriz. En estos cursos se relaciona el
proceso con el Taller correspondiente.
Las siguientes actividades están pensadas
para estos cursos.
¿Todos los motores de combustión
funcionan de la misma manera?
Motor de cuatro tiempos de
Ciclo Otto
• Se utiliza generalmente en
autos y vehículos livianos
Motor de cuatro tiempos de
Ciclo Diesel
• Se utiliza generalmente en
vehículos pesados
Motor de cuatro tiempos de ciclo alternativo
Ciclo OTTOCOMBUSTIÓN
explosión
Investiga con tus compañeros:
¿Qué diferencias hay entre el funcionamiento
del motor representado y el Motor de Ciclo
Diesel?
¿En qué aspectos de la combustión se
observan diferencias?
Muestra el resultado de tu investigación a tus
compañeros. Debes acompañar tu explicación con
una Presentación Audiovisual (video, diapositivas),
con un cartel o con partes del motor.
Expongan:
¿Qué características deben reunir los
combustibles de cada motor?
ACTIVIDADES AGREGADAS PARA
LOS CURSOS DE ELECTROMECÁNICA
También se trata el tema en los cursos de
Informática, Administración y Turismo. En estos
cursos se relaciona el proceso con su incidencia
en la sociedad y el ambiente.
Las siguientes actividades están pensadas
para estos cursos.
COMBUSTIÓN
LLUVIA
ÁCIDA
SMOG
CALENTAMIENTO
GLOBAL
CRISIS
ENERGÉTICA
¿Qué problemas ambientales se
relacionan con este proceso?
Además…
Investiguen:
Conjuntamente con un grupo de compañeros
elijan uno de los tipos de contaminación y
averigua:
¿Cuáles son sus causas?
Muestren el resultado de su investigación a los
demás compañeros. Deben acompañar tu
explicación con una Presentación Audiovisual
(video, diapositivas) o con un cartel.
Expongan:
¿Cómo afectan al ambiente y las personas?
¿Qué se está haciendo para disminuir su
incidencia?
Trabajando en equipo
investiguen:
¿Cuáles son las causas de la crisis
energética?
Elaboren un folleto alertando a la
población sobre este problema.
En él deben aparecer un slogan
representativo, imágenes y datos
significativos
Muestren los resultados de tu
investigación:
¿Cómo afecta a la sociedad, la política y la economía?
¿Qué se está haciendo para disminuir sus
efectos?
Bibliografía
Libros consultados:
“Química, un enfoque planetario” - Lahore y otros.
“Quim Com, Química en la comunidad” - American
Chemical Society MXN
Programas de la asignatura.
Imágenes:
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http://es.wikipedia.org
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La combustión

  • 1. LA COMBUSTIÓN Una reacción química muy importante
  • 2. ¿Qué tienen en común las imágenes que aparecen a continuación? ¿Qué reacción química se pone de manifiesto en ellas?
  • 3. Lee con atención el siguiente texto: La combustión es un fenómeno químico en el que se desprende energía en forma de luz y calor. Para producir una combustión se necesita un combustible, un comburente y alcanzar la denominada temperatura de inflamación.
  • 4. Leamos por partes: La combustión es un fenómeno químico en el que se desprende energía en forma de luz y calor. Para producir una combustión se necesita un combustible, un comburente y alcanzar la denominada temperatura de inflamación. PROCESO EXOTÉRMICO
  • 5. ¿Para qué nos sirve saber esto? La combustión se utiliza para generar energía Carbón, leña Petróleo Hidráulica 20% 30% 50% EN URUGUAY
  • 6. Imaginemos que se termina el petróleo… Puede ocurrir… Allá por el año 1977 TIME pidió al escritor de ciencia-ficción Isaac Asimov su visión de una sociedad de baja energía que podría existir hacia el final del siglo XX. La historia comenzaba así: “Es el año 1997, y está lloviendo, y usted tendrá que caminar para ir al trabajo otra vez. Las líneas del metro están abarrotadas de gente, y cualquier tren se estropea una de cada cinco mañanas. Los autobuses ya no están… Cualquier persona mayor de diez años es capaz de recordar los automóviles. Desaparecieron poco a poco… …La energía que queda no puede ser destinada a la comodidad personal…”¿Y qué podemos hacer nosotros ahora para prevenir todo esto? ¿Ahora? Casi nada.
  • 7. Si hoy te hicieran el mismo encargo a ti ¿qué escribirías?. Continúa esta historia: Es el año 2031, hace tiempo que no existe el petróleo…
  • 8. ¿No te gusta escribir? ¿Cómo lo representarías en un dibujo? “Así veo un mundo donde el petróleo no existe”.
  • 9. Volvemos a leer la definición: La combustión es un fenómeno químico en el que se desprende energía en forma de luz y calor. Para producir una combustión se necesita un combustible, un comburente y alcanzar la denominada temperatura de inflamación. FACTORES DEL PROCESO
  • 10. Este dibujo aparece en un manual de prevención de incendios: CALOR Le llaman TRIÁNGULO DEL FUEGO ¿Por qué será? ¿Por qué aparecerá en estos manuales? Para evitar un incendio, o para extinguirlo, es necesario eliminar alguno de los factores.
  • 11. ¿Los esquematizamos? COMBUSTIBLE COMBURENTE TEMPERATURA DE IGNICIÓN HUMO ENERGÍA Carbón Hidrocarburos Leña Oxígeno del aire Óxidos de carbono Agua LO QUE SE QUEMA FAVORECE LA COMBUSTIÓN CHISPA SUSTANCIAS QUE SE PRODUCEN FUEGO COMBUSTIBLE CHISPA FUEGOOXÍGENO DEL AIRE
  • 12. Observemos el proceso: El mechero Bunsen (mechero a gas) del Laboratorio permite observar el proceso y ver alguna de sus características. Mira con atención el siguiente video: Video: LA COMBUSTIÓN EN UN MECHERO BUNSEN http://youtu.be/a5umNy30Ib8
  • 13. ¿Se observa siempre la misma reacción? ¿Qué diferencias observas? ¿A qué se deben?
  • 14. Diferencias entre combustión completa e incompleta COMBUSTIÓN COMPLETA COMBUSTIÓN INCOMPLETA -Mucho oxígeno -Humo blanco -Sin residuo -Llama azul -Produce CO2 y H2O -Poco oxígeno -Humo negro -Deja residuo negro (hollín) -Llama amarilla -Produce C, CO, CO2 y H2O
  • 15. ¿Cómo podemos representarla? C(s) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) + 212 kJ Una ecuación química representa simbólicamente un proceso indicando cada sustancia participante con su símbolo y un subíndice que corresponde a la inicial del estado de agregación en qué se encuentra. La combustión completa del carbón se representa:
  • 16. CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(g) + 890 kJ y la del metano (principal componente del gas natural): FÓRMULA DE LA SUSTANCIA ESTADO DE AGREGACIÓN CANTIDAD DE SUSTANCIA QUE REACCIONA O SE PRODUCE ENERGÍA
  • 17. Información que suministra una ecuación Cantidad de combustible Cantidad de oxígeno Cantidad de productos MOLES GRAMOS LITROS DIRECTAMENTE INDIRECTAMENTE ENERGÍA ¿Qué podemos hacer con ella? DETERMINAR Relación entre cantidad de combustible y oxígeno Energía que se producirá
  • 18. La combustión de la nafta se utiliza en motores de autos y motos para generar energía. Un litro de nafta (780g.) se consume en un viaje. Plantea la ecuación igualada para la combustión completa del octano. Calcula cuántos gramos de oxígeno se necesitan para la combustión completa de ese litro de nafta (considera la nafta formada por octano). ¿Realizamos cálculos?
  • 19. ¡¡Suicidio en el estacionamiento!! El monóxido de carbono es un peligroso veneno que convive con nosotros en las grandes ciudades. Sin lugar a dudas, su presencia en la atmósfera está relacionada con la circulación de vehículos. En 1982, cientos de coches coincidieron para salir de un estacionamiento subterráneo en la ciudad de México. La emisión de CO y la lentitud del sistema de cobro empezaron a provocar una intoxicación masiva. Todo se resolvió cuando el cobrador, al ocurrir los primeros desmayos, dejó salir los coches sin pagar. cof cof ¿Accidente o ignorancia?
  • 20. ¿Qué tipo de combustión ocurrió en el estacionamiento? ¿Por qué ocurrió este tipo de combustión? Razonemos… ¿Cuál es la relación entre moles de combustible y oxígeno para cada reacción? Se mezclan 10 g de nafta (supón que es octano), con 20 g de oxígeno. Si se desea que la combustión sea completa, ¿es suficiente la cantidad de oxígeno? (Sugerencia: para responder calcula cuanto oxígeno se necesitaría para la combustión de los 10 g de nafta) Calculemos…
  • 21. ¿Investigamos? ¿Alguna vez te pusiste a pensar como funciona el motor de un auto? ¿Viste como era un motor por dentro? Investiga como funciona un motor de cuatro tiempos. (Puedes consultar a un mecánico o en manuales y libros) Relaciona el funcionamiento del motor con los factores de la reacción estudiada.
  • 22. ACTIVIDADES AGREGADAS PARA LOS CURSOS DE ELECTROMECÁNICA El mismo tema se trabaja en los cursos de Electromecánica y de Electromecánica Automotriz. En estos cursos se relaciona el proceso con el Taller correspondiente. Las siguientes actividades están pensadas para estos cursos.
  • 23. ¿Todos los motores de combustión funcionan de la misma manera? Motor de cuatro tiempos de Ciclo Otto • Se utiliza generalmente en autos y vehículos livianos Motor de cuatro tiempos de Ciclo Diesel • Se utiliza generalmente en vehículos pesados
  • 24. Motor de cuatro tiempos de ciclo alternativo Ciclo OTTOCOMBUSTIÓN explosión
  • 25. Investiga con tus compañeros: ¿Qué diferencias hay entre el funcionamiento del motor representado y el Motor de Ciclo Diesel? ¿En qué aspectos de la combustión se observan diferencias? Muestra el resultado de tu investigación a tus compañeros. Debes acompañar tu explicación con una Presentación Audiovisual (video, diapositivas), con un cartel o con partes del motor. Expongan: ¿Qué características deben reunir los combustibles de cada motor?
  • 26. ACTIVIDADES AGREGADAS PARA LOS CURSOS DE ELECTROMECÁNICA También se trata el tema en los cursos de Informática, Administración y Turismo. En estos cursos se relaciona el proceso con su incidencia en la sociedad y el ambiente. Las siguientes actividades están pensadas para estos cursos.
  • 28. Investiguen: Conjuntamente con un grupo de compañeros elijan uno de los tipos de contaminación y averigua: ¿Cuáles son sus causas? Muestren el resultado de su investigación a los demás compañeros. Deben acompañar tu explicación con una Presentación Audiovisual (video, diapositivas) o con un cartel. Expongan: ¿Cómo afectan al ambiente y las personas? ¿Qué se está haciendo para disminuir su incidencia?
  • 29. Trabajando en equipo investiguen: ¿Cuáles son las causas de la crisis energética? Elaboren un folleto alertando a la población sobre este problema. En él deben aparecer un slogan representativo, imágenes y datos significativos Muestren los resultados de tu investigación: ¿Cómo afecta a la sociedad, la política y la economía? ¿Qué se está haciendo para disminuir sus efectos?
  • 30. Bibliografía Libros consultados: “Química, un enfoque planetario” - Lahore y otros. “Quim Com, Química en la comunidad” - American Chemical Society MXN Programas de la asignatura. Imágenes: http://flickrcc.net/flickrCC/index http://es.wikipedia.org Video: http://youtu.be/a5umNy30Ib8