Mechero de gas

Química. Combustión gases. Mecanismo mecheros. Reacciones oxidación

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MECHERO DE GAS, CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS

INFORME DE LABORATORIO DE QUIMICA

Informe presentado por:

Profesora:

UNIVERSIDAD MARIANA

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA SANITARIA Y AMBIENTAL

SAN JUAN DE PASTO noviembre 18 de 2002

OBJETIVOS

  • Identificar y comprender cada una de las partes del mechero, al igual que determinar los principios de su funcionamiento básico en laboratorio.

  • Comprender básica y prácticamente los diferentes tipos o clases de combustiones existentes.

  • Realizar un perfil de la llama para identificar y conocer sus partes y tipos de estas que existen.

  • Saber diferenciar los diferentes cambios físicos y químicos observados en laboratorio.

OXIDACION

En el cuerpo humano y en la vida diaria se realizan una serie de reacciones
llamadas de oxidación que son esenciales para el hombre, como la respiración,
cocinar, quemar combustible.

Antiguamente, el término oxidación se aplicaba a todas aquellas reacciones
donde él oxígeno se combinaba con otra sustancia; la sustancia que ganaba
oxigeno se decía que se oxidaba y la que lo perdía se consideraba que se
reducía.

Posteriormente, los términos oxidación y reducción se aplicaron a procesos
donde hay transferencia de electrones; la sustancia que pierde electrones se
dice que se oxida y la que los gana es la que se reduce.

Siempre que se realiza una oxidación se produce una reducción, y viceversa,
ya que se requiere que una sustancia química pierda electrones y otra los
gane. Se dice que la oxidación y la reducción son fenómenos concomitantes
porque no es posible que uno se realice sin el otro.

Oxidación es la ganancia de oxígeno o pérdida de electrones.

Reducción es la pérdida de oxígeno o ganancia de electrones.

Cuando el sodio reacciona con el oxígeno se forma el óxido sodio (Na2O) y se
dice que el átomo de sodio se oxida.


4Na + 02 = 2Na2O

La reacción de oxidación del potasio es:

4K + 02 - 2K20



Las oxidaciones pueden ser lentas o rápidas, pero en todas ellas se libera
energía.

Sin embargo, y por lo general, el término oxidación se aplica a procesos
cuyas manifestaciones son lentas y en donde la energía que se produce no se
percibe porque se disipa en el ambiente, por ejemplo: la respiración, la
corrosión de los metales, la putrefacción de la madera, etcétera.


En las oxidaciones rápidas los efectos son inmediatos, claramente visibles,
generan grandes cantidades de calor y en ellas, debido a la elevación de la
temperatura, se puede producir la llama; a este tipo de reacciones se les
llama reacciones de combustión.

Energía: Es todo lo que produce una transformación en la materia

  • La llama (energía calórica) se produce por la transformación del gas en moléculas de dióxido de carbono.

  • Por acción de la llama (energía calórica) el agua pasa de estado liquido a estado gaseoso.

¿Existe un solo tipo de energía? : No, podemos hablar de muchos tipos de energía; sin lugar a dudas. Una de las más importantes es la energía luminica proveniente del sol”; Es gratuita", y es utilizada por los vegetales que, por medio del proceso de fotosíntesis, la transforman e energía química.

En los últimos años el hombre desarrollo diversos sistemas pera poder captar, por medio de técnicas sencillas la energía luminica para generar otro tipo de energía, que es la eléctrica.

En el siguiente cuadro podemos observar que la energía no se destruye; se transforma.

En un sistema cerrado la energía puede transformarse de una forma a otra, pero la cantidad total de energía no aumenta ni disminuye.

Mechero de gas

La combustión del carbón convierte la energía química en energía luminica y calórica

  • En una planta hidroeléctrica la energía cinética se transforma en energía eléctrica

  • Si prendemos una lampara de energía eléctrica se transforma en energía luminica

  • Por la fotosíntesis la energía luminica se transforma en química

LA LLAMA

Las llamas se originan en reacciones muy exotérmicas de combustión y están constituidas por mezclas de gases incandescentes. Son las fuentes más comunes de calor intenso.


En general, la reacción de combustión se transmite a una región de la masa gaseosa a partir de un punto de ignición; al proseguir la propagación, la mezcla reaccionante va diluyéndose, la reacción cesa gradualmente y la llama queda limitada a una zona del espacio.


La llama más utilizada en el laboratorio es la producida por la combustión de un gas (propano, butano o gas ciudad), con el oxígeno del aire.


La combustión completa (con exceso de oxígeno) produce agua y dióxido de carbono, una llama poco luminosa y de gran poder calorífico.

La combustión incompleta produce, además de dióxido de carbono y agua, carbono, nonóxido de carbono y otros productos intermedios, da origen a llamas de bajo poder calorífico y altamente luminosas (debido a la incandescencia de las partículas de carbono que se producen).


Para controlar las llamas se utiliza el mechero de laboratorio que, a pesar de existir diversos tipos, el mecanismo de funcionamiento es similar en todos ellos.

Esencialmente constan de un tubo, llamado cañón, a cuya base llega la entrada de gas a través de un pequeño orificio (chiclé).

En esta zona existen unas aberturas, regulables mediante una anilla (virola), que permiten la entrada del aire al cañón.


La expansión del gas a través del pequeño orificio succiona el aire exterior produciéndose, de este modo, una mezcla gas-oxígeno que asciende por el cañón hasta la boca del mismo que es donde se produce la llama.

1

cañón

2

pie

3

virola

4

chiclé

5

entrada de gas

6

llave



Sosteniendo con unas pinzas una cápsula de porcelana en la parte superior de la llama producida con la entrada de aire cerrada, se observa un ennegrecimiento producido por el depósito de carbón, lo que indica que la combustión es incompleta.

Sosteniendo con unas pinzas una cápsula de porcelana en la parte superior de la llama producida con la entrada de aire abierta, se observa el depósito de pequeñas góticas de agua, lo que indica la combustión completa del gas a dióxido de carbono y agua.




Si el mechero arde con la entrada de aire cerrada, la combustión es incompleta y la llama presenta un color anaranjado debido a la presencia de partículas incandescentes de carbono.

Al abrir el paso de aire, la combustión es completa y en la llama se aprecian dos zonas claramente separadas por un cono azul pálido.

En el exterior del cono la combustión es completa, existe un exceso de oxígeno y se producen altas temperaturas (zona oxidante).

En el interior del cono los gases todavía no se han inflamado y en el cono mismo hay zonas donde la combustión no es todavía completa y existen gases no oxidados a dióxido de carbono y agua por lo que se tiene una zona reductora de la llama.

Conclusión

A la conclusión que llegamos después de realizar esta práctica es que todas las substancias se pueden hacer reaccionar, es decir, llevarlos a un cambio físico ó químico.

También aprendimos que a veces los fenómenos son complicados de clasificar ya que pueden tener ciertas semejanzas entre sí.

Bibliografía

Manual de Laboratorio de Química

José Mario Miranda Herrera, Química1, Segunda Edición, ED. Oxford University Press