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CAPÍTULO 1 / TEMA 9

PASIVACIÓN

Es el proceso en el cual se forma una capa protectora de oxido metálico sobre la superficie de otro metal.

La materia y sus propiedades
Cambios químicos: combustión
y corrosión

La combustión y la corrosión son fenómenos con los cuales el hombre está familiarizado. Seguramente has visto el fuego en una chimenea o una reja agrietada y cubierta de una sustancia rojiza, pero ¿sabes qué ocurre realmente a nivel molecular?

CAMBIOS QUÍMICOS

Hablamos de un cambio químico cuando la materia sufre un cambio en su composición, por lo cual sus propiedades características cambian. En general, un cambio químico se puede describir mediante una reacción química donde los reactivos A y B son las sustancias iniciales que al combinarse dan lugar a una nueva sustancia denominada producto, C.

A + B → C

CAMBIOS QUÍMICOS A TU ALREDEDOR
La respiración que se lleva a cabo en nuestro organismo es un cambio de tipo químico.
La batería recargable de un teléfono móvil debe su funcionamiento a un cambio químico reversible.

LA COMBUSTIÓN

La combustión es un tipo de reacción de oxido reducción muy común en nuestra cotidianidad. Para que ocurra una reacción de combustión es necesario que coincidan tres factores: el combustible, el comburente y la temperatura de inflamación.

  • Combustible: es el material que arde, por ejemplo, la madera, el carbón y el papel.
  • Comburente: es la sustancia que oxida al combustible y provoca la combustión, el comburente más común es el oxígeno.
  • Temperatura de inflamación: es la temperatura mínima en la que inicia la combustión.

Reacción de combustión

La reacción de combustión sigue el siguiente esquema:

A + B → C + D + energía

El hombre descubrió el fuego hace miles de años.
En los casos donde la combustión es incompleta se produce monóxido de carbono como producto, el cual es un gas tóxico para el ser humano.

Donde A es el comburente y B es el combustible, en tanto C y D son los productos de la combustión.

A continuación veremos algunos ejemplos cotidianos en los cuales el oxígeno presente en nuestra atmósfera actúa como comburente.

— El papel está compuesto por celulosa, un polímero natural capaz de arder en determinadas condiciones. La reacción de combustión del papel es la siguiente:

(C6H10O5)n + n.6.O2 → n.6CO2 + n.5H2O + Luz, calor

La combustión se caracteriza por ser una reacción exotérmica, es decir, libera energía en forma de calor y luz.
Carbones ardiendo en una parrilla.
QUIERO SABER SOBRE...

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos conformados principalmente por carbono e hidrogeno, su principal fuente natural es el petróleo, a partir del cual se obtienen productos como la gasolina, el gasoil, la parafina, el lubricante y la nafta, entre otros.

ALGUNOS AGENTES CORROSIVOS

DESCÚBRELOS AL PASAR EL CURSOR POR LAS IMÁGENES

Agua
Peróxido de hidrogeno
Acido nítrico
Papel en combustión.

— El carbón vegetal empleado en las parrillas está constituido por átomos de carbono (C), un tipo de combustible fósil, que en las condiciones adecuadas puede sufrir una combustión según la reacción:

C + O2 → CO2 + Luz, calor, cenizas

LA ERA DE LA COMBUSTIÓN

Con el descubrimiento de los combustibles fósiles, la combustión se convirtió en la forma más rentable de obtener de energía.

Planta termoeléctrica.
Automóviles con motor de combustión interna.
Cocinas de gas natural.

LA CORROSIÓN

La corrosión es un cambio químico que sufren algunos materiales, principalmente los metales. Donde un agente oxidante como el oxígeno provoca el deterioro gradual de un material en un proceso que se caracteriza por ser más lento que la combustión.

La corrosión es una reacción química de oxido reducción que sigue el siguiente esquema:

A + B → A- + B+

Donde A y B son los reactivos y A- + B+ son los productos.

Por ejemplo, la corrosión del hierro por acción del oxigeno presente en el aire se representa mediante la siguiente reacción:

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

¿Cómo se evita la corrosión?

La corrosión puede resultar un problema grave al momento de construir puentes, tuberías, barcos, submarinos o cualquier tipo de construcción que requiera el uso de metales, cuyo deterioro progresivo causa el debilitamiento de dichas construcciones, lo que pone en riesgo la seguridad de las personas ante un posible colapso.

Tubería de agua corroída.

De manera que para evitar la corrosión es necesaria la utilización de alguno de los siguientes métodos:

  • Protección catódica: consiste en recubrir la pieza metálica con otro metal que será el que sufra la corrosión, es decir, se sacrifica un metal a favor de otro.
    El metal de sacrificio, generalmente zinc o magnesio, se corroe y forma una capa de oxido que recubre la pieza metálica (de hierro o acero) y la protege contra la corrosión.
QUIERO SABER SOBRE...

El acero es una aleación de hierro y carbono muy popular en nuestra sociedad, se utiliza en la construcción de edificios, automóviles y utensilios de cocina. Uno de los subtipos de acero más populares es el inoxidable, el cual debido a su contenido en cromo es resistente a la corrosión.

  • Protección de barrera: consiste en colocar una capa protectora sobre la pieza metálica, puede ser pintura, vidrio, productos cerámicos o algunos tipos de polímeros. La elección del tipo de recubrimiento dependerá del tipo de pieza y su aplicación.

Corrosión

Material audiovisual donde se explica reacción química implícita en proceso de corrosión.


Oxidación: Corrosión y combustión

Este artículo es un resumen sencillo de los procesos de corrosión y combustión.


Motor de combustión interna

Lamina didáctica sobre el motor de combustión interna, sus componentes y funcionamiento.