Introducción: En la primera mitad del siglo XVII, los alquimistas ponían especial atención cuando la materia orgánica ardía, ya que parecía que un material volátil salía de la sustancia. Georg Ernst Stahl, hizo de este material volátil el punto central de una teoría que sobrevivió en los círculos de la alquimia durante casi un siglo. Stahl supuso que cuando algo ardía, su parte combustible era expulsada al aire. A esta parte la llamó flogisto, de la palabra griega flogistós, ‘inflamable’. Las plantas absorbían el flogisto del aire, por lo que eran ricas en él. Sin embargo, estudios de la literatura química de la época muestran que la explicación del flogisto no tuvo mucha influencia entre los químicos hasta que fue retomada por el químico Antoine Laurent de Lavoisier, en el último cuarto del siglo XVIII en un estudio sobre la química de la combustión para mejorar el alumbrado público.
La combustión es el proceso de combinación de ciertas sustancias con el oxígeno, usualmente con la liberación de grandes cantidades de luz y calor, a menudo como flama, quemar en el aire es el ejemplo más común. Como el oxígeno es un reactivo, todas las reacciones de combustión son procesos de oxido-reducción (redox). Las reacciones de combustión que usamos para producir energía implican mezclas orgánicas como carbón, gasolina o gas natural como reactivos; estas mezclas consisten en sustancias con muchos enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno, durante la reacción de combustión se combinan con el oxígeno y por lo tanto los productos típicamente consisten de CO2 y agua. La respiración celular puede ser vista como un proceso de combustión que ocurre dentro de nuestras células, sin flama, ya que cuando se “queman” los productos alimenticios orgánicos como el carbohidrato glucosa se obtiene energía, CO2 y agua.
Objetivo: Verificar las características de combustión que presentan sustancias de diferente composición química.
Hipótesis: La composición química de los materiales es un factor directo en su comportamiento durante la combustión, así como de los residuos de ésta.
Material: Hojas de cuaderno, Almidón, Sartén, Azúcar, 2 Frascos de alimento para bebé , Clavo de metal , Mechón de cabello , Lupa , Cuchara de metal , Trozo de uña, Huevo crudo, Sal de mesa , Palillo de madera, Pedazo de vidrio , Pinzas, Trozo de cordón para cortina, Alcohol y Cerillos.
Metodología
1.- QUEMAR A FUEGO DIRECTO
- Colocar sobre una sartén un trozo de papel y con mucho cuidado encenderlo con un cerillo
- Dejar que se queme totalmente y ver la flama
- Recoger las cenizas y colocarlas sobre un papel blanco etiquetado como papel
- Repetir toda la operación pero en lugar de papel quemar un poco de cabello y después un trozo de uña
- Romper por la mitad un huevo y depositar en un frasco la clara, lavar y secar la cáscara del huevo y quemarlo sobre el sartén
- Con ayuda de unas pinzas sostener un palillo y encenderlo, dejar que se queme un trozo y colocarlo sobre un papel etiquetado
- Con unas pinzas sostener un clavo de metal y ponerlo directamente a la flama
- Observar con una lupa las diferentes cenizas
- Hacer observaciones sobre las flamas y las cenizas de cada material
2.- CALENTAR INDIRECTAMENTE
- Con un clavo perforar la tapa del frasco de alimento para bebé
- Poner alcohol hasta la mitad al frasco
- Humedecer en alcohol un trozo de 10 centímetros del cordón para cortina durante 5 minutos
- Pasar un extremo del cordón a través del agujero de la tapa y dejar que salga solo un poco
- Tapar el frasco dejando el resto del cordón sumergido en el alcohol, ahora se tiene un mechero
- Encender la mecha (el extremo del cordón) con un cerillo y dejarlo para utilizarse enseguida
- Colocar un poco de azúcar sobre una cuchara de metal
- Ponerla la cuchara con cuidado sobre la flama de un mechero durante por lo menos 5 minutos
- Poner encima de la cuchara a una distancia de 2 centímetros el trozo de vidrio
- Observar que pasa con el azúcar y el vidrio
- Lavar la cuchara y limpiar el vidrio
- Repetir todo pero ahora usando en lugar del azúcar primero almidón, luego sal de mesa, después un poco de clara de huevo y finalmente agua
- En cada caso revisar cuidadosamente que se ve en el vidrio
- Respirar durante unos 3 minutos sobre el vidrio limpio y observar
- Verificar el color, el olor y los residuos que se generen durante la combustión de cada uno de los materiales
- Discutir todos sus datos
NOTA I: Poner mucha atención y cuidado mientras se realiza el experimento. Para un mejor control del experimento se recomienda quemar pequeñas cantidades de cada uno de los materiales.
Conceptos a revisar
Combustión, incineración, oxidación, sustancias inorgánicas, sustancias orgánicas, compuestos biológicos, agua, vapor de agua, bióxido de carbono y Flogisto.
Variantes
Para la primer parte se puede utilizar una liga, la parte de adentro de un lápiz, la hoja seca de una planta y aluminio. Para la segunda parte se puede usar café en polvo, chocolate en polvo, detergente, saliva, miel o caldo de pollo.
Conclusiones
1.- En las reacciones de combustión se generan grandes cantidades de energía
2.- Las reacciones de combustión se llevan a cabo únicamente en sustancias orgánicas
3.- Las reacciones de combustión requieren de sustancias orgánicas como combustible y de oxígeno que es un comburente
4.- Las reacciones de combustión son de oxido-reducción
5.- Existen reacciones de combustión en los organismos vivos
|