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REACCIONES DE COMBUSTIÓN
Belén Gómez Márquez
Máster en Formación del Profesorado en Educación SecundariaMetodología de Aprendizaje en la Enseñanza de Física y Química
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CONTENIDOS
• Dónde estamos.• Recordando.• Reacciones de combustión.• Condiciones necesarias.• Tipos de reacciones de combustión.• Ajuste de reacciones de combustión.• Entalpia de reacción. Ley de Hess.• Resumen.
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Dónde estamos
Química2º BACHILLERATO
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CONTENIDOS
• Dónde estamos.• Recordando.• Reacciones de combustión.• Condiciones necesarias• Tipos de reacciones de combustión.• Ajuste de reacciones de combustión.• Entalpia de reacción. Ley de Hess.• Resumen
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RECORDANDO
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RECORDANDO
El carbono es tetravalente 1s2 2s2 2p2
Forma enlaces consigo mismo y con otros átomos.
C C C C C C
-ano -ino-eno
ENLACE SENCILLO ENLACE TRIPLEENLACE DOBLE
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RECORDANDOSegún el nº de carbonos del hidrocaburo tenemos:
C = 1 Met-C = 2 Et-
C = 3 Prop-C = 4 But-C = 5 Pent-C = 6 Hex-C = 7 Hept-
…
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RECORDANDOHidrocarburos saturados: sólo tienen enlaces sencillos.
CH3-CH2-CH3:
C8H18:
Hidrocarburos insaturados: poseen dobles y/o triples enlaces.Alquenos: no cíclicos con, al menos, un enlace doble.C2H4: CH3-CH CH-CH2-CH CH2
Alquinos: no cíclicos con, al menos, un enlace triple.
C2H2:
PROPANO
OCTANO
ETENO 1,4-hexadieno
ETINO CH C-CH CH-CH CH2 1,3-hexadien-5-ino
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CONTENIDOS
• Dónde estamos.• Recordando.• Reacciones de combustión.• Condiciones necesarias.• Tipos de reacciones de combustión.• Ajuste de reacciones de combustión.• Entalpia de reacción. Ley de Hess.• Resumen.
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Reacciones de combustión
Las reacciones de combustión son reacciones exotérmicas de una sustancia denominada combustible reacciona con una sustancia denominada comburente (O2), generalmente aire.
CH4 + O2 CO2 + H2O + calor
Combustible Comburente: mezcla de sustancias que contienen oxígeno
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CONTENIDOS
• Dónde estamos.• Recordando.• Reacciones de combustión.• Condiciones necesarias.• Tipos de reacciones de combustión.• Ajuste de reacciones de combustión.• Entalpia de reacción. Ley de Hess.• Resumen.
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CONDICIONES NECESARIAS
COMBUSTIBLE
COMBURENTE
CALOR
FUENTE DE IGNICIÓN
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COMBUSTIBLESLos combustibles se clasifican según sus estados de agregación en:
GASEOSOSLÍQUIDOSSÓLIDOS
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COMBURENTESEl más habitual es el aire: 21% O2
78% N2
0.94% Ar0.03% CO2
0.01% H2
79% de N2
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CALOR
Es necesario para que el sistema alcance la temperatura de ignición y se pueda producir la reacción de combustión.
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FUENTE DE IGNICIÓNEnergía necesaria para encender la mezcla inflamable.
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TIPOS DE COMBUSTIÓN-Combustión completa: Las sustancias combustibles se queman hasta el máximo grado de oxidación.
C2H2 +5/2 O2 2CO2 + H2O
El comburente se encuentra en exceso
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TIPOS DE COMBUSTIÓN
-Combustión incompleta: Se generan sustancias que se pueden seguir oxidando.
C2H2 +3/2 O2 2CO + H2O
Falta oxígeno para que se complete la reacción de oxidación.
El O2 es el reactivo limitante.
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AJUSTE DE REACCIONES DE COMBUSTIÓN
1. Escribir la reacción química.
CH4 + O2 CO2 + H2O
2. Igualar el nº de átomos de carbono a los dos lados de la ecuación (Lavoisier)
3. Igualar el nº de átomos de hidrógeno.
4. Igualar el nº de átomos de oxígeno en los dos lados de la ecuación.
2 2
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EjemplosAjustar las siguientes reacciones:Etino C2H4 + O2 CO2 + H2O
Butano C4H10 + O2 CO2 + H2O
3
13/2
2
5
2
4
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Entalpia de reacción. Ley de Hess
German Henry Hess establece que: si una serie de reactivos reaccionan para dar una serie de productos, el calor de reacción liberado o absorbido es independiente de si la reacción se llevó a cabo en una o más etapas.
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Calcula la variación de entalpía de la reacción de hidrogenación del eteno (C2H4) a (C2H6) etano a partir de las variaciones de entalpía de combustión del eteno (-1411 KJ/mol) y del etano (-1560 KJ/mol) y de la formación del agua (-286 KJ/mol).
1. Escribir y ajustar la reacción problema
C2H4 + H2 C2H6 DH= ?
2. Escribir y ajustar las reacciones que nos dan como datos.
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O DH=-1411 KJ/mol
C2H6 + 7/2 O2 2CO2 + 3H2O DH=-1560 KJ/mol
H2 + ½ O2 H2O DH=-285 KJ/mol
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Calcula la variación de entalpía de la reacción de hidrogenación del eteno (C2H4) a (C2H6) etano a partir de las variaciones de entalpía de combustión del eteno (-1411 KJ/mol) y del etano (-1560 KJ/mol) y de la formación del agua (-286 KJ/mol).
Reacción problema: C2H4 + H2 C2H6 DH= ?
3. Obtener la reacción problema como suma algebraica:
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O DH=-1411 KJ/mol
2CO2 + 3H2O C2H6 + 7/2 O2 DH= 1560 KJ/mol
H2 + ½ O2 H2O DH=-285 KJ/mol
C2H4 + H2 C2H6
DH= - 1411 + 1560 – 285 = - 136 KJ/mol
+-
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CONTENIDOS
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RESUMEN
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GRACIAS
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