Diferencia entre la combustión completa y la combustión incompleta

Diferencia Principal - Combustión Completa vs Combustión Incompleta

Una reacción de combustión es una reacción química que libera energía mediante la oxidación de un combustible. Las reacciones químicas que liberan energía se llaman reacciones exotérmicas. Así, las reacciones de combustión son exotérmicas. Un combustible puede ser oxidado con un agente oxidante. El agente oxidante para la mayoría de las reacciones de combustión es el oxígeno atmosférico. La energía que se libera de las reacciones de combustión puede ser calor o luz. La energía se libera principalmente en forma de calor; La energía luminosa también se libera como una llama. La combustión puede ocurrir de dos maneras como la combustión completa y la combustión incompleta. La principal diferencia entre la combustión completa y la combustión incompleta es que En la combustión completa, el dióxido de carbono es el único producto que incluye carbono, mientras que en la combustión incompleta, el monóxido de carbono y el polvo de carbono se forman como productos..

 Áreas Clave Formadas

1. ¿Qué es la combustión completa?
      - Definición, Propiedades, Ejemplos
2. ¿Qué es la combustión incompleta?
      - Definición, Propiedades, Ejemplos
3. ¿Cuáles son las similitudes entre la combustión completa y la combustión incompleta?
      - Esquema de características comunes
4. ¿Cuál es la diferencia entre la combustión completa y la combustión incompleta?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Dióxido de carbono, Monóxido de carbono, Combustión, Reacción exotérmica, Llama, Combustible, Oxidación, Agente oxidante

¿Qué es la combustión completa?

La combustión completa es la oxidación completa del combustible. Esta reacción es altamente exotérmica y produce una gran cantidad de energía y un número limitado de productos. En la quema o combustión del combustible, los hidrocarburos en el combustible son oxidados por el oxígeno atmosférico, dando dióxido de carbono (CO)₂) y agua (H₂O) como productos. La combustión completa ocurre cuando hay una cantidad suficiente de oxígeno presente. En presencia de oxígeno, los átomos de carbono en los hidrocarburos se pueden oxidar en dióxido de carbono y el hidrógeno se oxida en agua. La reacción general para la combustión completa se da a continuación..

Hidrocarburo + Oxígeno → Dióxido de carbono + Agua

Para un combustible como el etanol, la combustión completa se puede dar como,

do₂H₅OH_(l)        +     3O_{2 (g)}            → 2CO_{2 (g)}      +     3H₂O_(l)

Las reacciones de combustión completas dan como resultado óxidos de carbono, azufre y otros elementos presentes en el combustible. El carbono se oxida a dióxido de carbono, mientras que el azufre se oxida a dióxido de azufre. La combustión completa produce menos cantidad de contaminantes del aire. La combustión completa puede caracterizarse generalmente por una llama azul..

Figura 01: Se crea una llama azul en combustión completa..

Como la atmósfera está compuesta de solo 21% de oxígeno por volumen, se necesita una gran cantidad de aire para que se produzca la combustión completa. A pesar de que la cantidad de subproductos que resultan de una combustión completa es baja, todavía agrega emisiones desfavorables. Por ejemplo, el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero que causa el calentamiento global..

¿Qué es la combustión incompleta?

La combustión incompleta es una reacción química que implica la oxidación parcial de un combustible. La combustión incompleta se produce cuando hay una cantidad insuficiente de oxígeno. Aquí, el combustible está oxidado de forma incompleta. Por lo tanto, la combustión incompleta forma una serie de subproductos. Pero la cantidad de energía liberada por esta combustión es comparativamente baja. Los principales productos de la combustión incompleta incluyen monóxido de carbono (CO), polvo de carbono (lo llamamos "hollín") y agua (H₂O). La fórmula general para la combustión incompleta se muestra a continuación..

Hidrocarburo + oxígeno → monóxido de carbono + carbono + agua

Los subproductos pueden variar de acuerdo con la cantidad de oxígeno que participa en la combustión. Por ejemplo, a veces produce solo monóxido de carbono u hollín. Sin embargo, comúnmente da una mezcla de monóxido de carbono y hollín junto con agua..

Por ejemplo, la combustión incompleta de etileno puede producir carbono y agua como subproductos..

do₂H_{4 (l)}           +         O_{2 (g)}       → 2C_(s)    +     2H₂O_(sol)

La combustión incompleta de etanol puede formar monóxido de carbono y polvo de carbono junto con el agua.

do₂H₅OH_(l)     +     2O_{2 (g)}     → 2CO_(sol)    +    3H₂O_(l)

do₂H₅OH_(l)     +     O_{2 (g)}       → C_(s)          +    3H₂O_(l)

Figura 2: Se produce una llama amarilla con combustión incompleta..

La combustión incompleta se caracteriza por una llama amarilla. Dado que la cantidad de energía liberada por la combustión incompleta es baja, no es deseable. Además, el monóxido de carbono producido por esta combustión es un contaminante del aire y es mortal para el cuerpo humano. El monóxido de carbono puede unirse a la hemoglobina en nuestra sangre y limitar el transporte de oxígeno dentro del cuerpo.

Similitudes entre la combustión completa y la combustión incompleta

• Tanto la combustión completa como la combustión incompleta son exotérmicas..
• Producen calor y luz en forma de energía..
• Ambas reacciones dan agua como subproducto..
• Ambos tipos de combustión implican la oxidación de un combustible..
• Estas reacciones implican la combinación de oxígeno molecular con combustible..
• Ambas reacciones de combustión producen emisiones de gases desfavorables..
• Pueden formar llamas mientras se queman..

Diferencia entre la combustión completa y la combustión incompleta

Definición

Combustión completa: La combustión completa es la oxidación completa del combustible..

Combustión incompleta: La combustión incompleta es la oxidación parcial del combustible..

Energía liberada

Combustión completa: La combustión completa produce una gran cantidad de energía..

Combustión incompleta: La combustión incompleta produce una baja cantidad de energía..

Cantidad de oxígeno involucrado

Combustión completa: La combustión completa ocurre cuando hay suficiente oxígeno presente.

Combustión incompleta: La combustión incompleta ocurre cuando no hay suficiente oxígeno presente.

Subproductos

Combustión completa: La combustión completa produce dióxido de carbono y agua como subproductos principales.

Combustión incompleta: La combustión incompleta produce monóxido de carbono, polvo de carbono y agua como subproductos principales.

Llama

Combustión completa: La combustión completa crea una llama de color azul..

Combustión incompleta: La combustión incompleta crea una llama de color amarillo.

Efecto sobre el medio ambiente

Combustión completa: La combustión completa produce dióxido de carbono que puede causar el calentamiento global.

Combustión incompleta: La combustión incompleta produce monóxido de carbono que es un contaminante del aire..

Conclusión

Las reacciones de combustión son reacciones exotérmicas que liberan energía cuando se quema el combustible. La combustión completa de un combustible produce una gran cantidad de energía, mientras que la combustión incompleta produce una cantidad menor de energía. Esta es la principal diferencia entre la combustión completa y la combustión incompleta. La combustión completa es muy importante en aplicaciones a escala industrial. La combustión incompleta se usa en las necesidades domésticas, como quemar leña para producir energía térmica para cocinar, etc. Aunque existen varios usos en la combustión, causa la emisión de gases desfavorables al medio ambiente que pueden actuar como contaminantes del aire..

Referencias:

1. "GCSE Bitesize: Combustion". BBC. BBC, n.d. Web. Disponible aquí. 24 de julio de 2017. 
2. "Combustión". Combustión. N.p., n.d. Web. Disponible aquí. 24 de julio de 2017. 

Imagen de cortesía:

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