**Reacción de combustión** La combustión es un tipo de reacción química exotérmica. Puede involucrar materia en estado gaseoso o en estado heterogéneo (líquido-gaseoso o sólido-gaseoso).
Es la reacción química rápida del oxígeno del *aire u oxígeno directo, que se define como comburente, con un combustible. El oxígeno reacciona con la mayoría de los combustibles para generar calor, que se utiliza para realizar trabajo o impulsar procesos químicos. Los principales productos de la combustión son el dióxido de carbono y el vapor de agua; los principales agentes contaminantes de la combustión son los óxidos de nitrógeno, el monóxido de carbono, el dióxido de azufre y las partículas (PM).<
El objetivo principal de la combustión es generar calor, que puede utilizarse para diversos fines, como alimentar motores e impulsar procesos químicos. Los productos de la combustión suelen ser dióxido de carbono y vapor de agua, mientras que los principales contaminantes son los óxidos de nitrógeno, el monóxido de carbono, el dióxido de azufre y las partículas. Para en la mayoría de las aplicaciones, el objetivo es minimizar la contaminación y maximizar la eficiencia.
Hay varias formas de optimizar la combustión, dependiendo de la aplicación concreta. Por ejemplo, en un motor, el objetivo suele ser minimizar las emisiones y maximizar la potencia. En un proceso químico, el objetivo puede ser maximizar el rendimiento y minimizar el aporte de energía.
Es una tipo de reacción química exotérmica. Puede involucrar materia en estado gaseoso o en estado heterogéneo (líquido-gaseoso o sólido-gaseoso). el caso, y agua (H2O).
Combustiones estequiométricas o neutras. Se denomina así a las combustiones completas ideales, que emplean las cantidades justas de oxígeno para su reacción y que ocurren, por lo general, únicamente en el ambiente controlado de un laboratorio.
Combustiones incompletas. Son aquellas reacciones en que aparecen compuestos que no se oxidaron completamente (llamados también inquemados) en los gases de combustión. Tales compuestos pueden ser monóxido de carbono (CO), hidrógeno, partículas de carbono, etcétera.
Los procesos de combustión comprenden en realidad un conjunto de reacciones químicas rápidas y que ocurren de forma simultánea. A cada una de estas reacciones se les puede llamar etapa o fase. Las tres etapas fundamentales de la combustión son:
Pre-reacción o primera etapa. Los hidrocarburos presentes en el material combustible se descomponen y comienzan su reacción con el oxígeno del aire, formando radicales (compuestos inestables molecularmente). Esto inicia una reacción en cadena de aparición y desaparición de compuestos químicos donde, por lo general, se forman más compuestos de los que se descomponen.
Oxidación o segunda etapa. En esta etapa se genera la mayor parte de la energía calórica de la reacción. A medida que el oxígeno reacciona con los radicales de la etapa anterior, se va generando un proceso de desplazamiento violento de electrones. En el caso de las explosiones, un número elevado de radicales conduce a una reacción masiva y violenta.
Fin de la reacción o tercera etapa. Ocurre cuando se completa la oxidación de los radicales y se forman las moléculas estables que serán los productos de la combustión.
El encendido de un fósforo/cerilla. Es el caso más emblemático de combustión. Cuando la cabeza del fósforo (cubierta de fósforo y azufre) se raspa contra una superficie rugosa, se calienta por la fricción y desencadena una combustión rápida, que a su vez produce una llama breve.
El encendido de una cocina a gas. Las cocinas domésticas funcionan mediante la combustión de un gas hidrocarburo, generalmente mezcla de propano (C3H8) y butano (C4H10), que el artefacto extrae de una cañería o de un recipiente. Puesto en contacto con el aire y provisto de una carga inicial de energía calórica (como la llama del piloto, o la de un fósforo), el gas inicia su reacción; pero para mantener la llama encendida, debe suministrarse combustible continuamente.
Las bases fuertes y la materia orgánica. La mayoría de las bases fuertes (hidróxidos) como la soda cáustica, la potasa cáustica y otras sustancias de pH básico extremo, generan reacciones de oxidación violenta al entrar en contacto con la materia orgánica. Esto significa que podemos quemarnos por contacto con estas sustancias e incluso iniciar incendios con ellas, dado que estas reacciones suelen ser muy exotérmicas.
Los motores de combustión interna. Estos artefactos están presentes en automóviles, lanchas y otros vehículos que operan con combustibles fósiles como gasoil, gasolina o keroseno. Son un ejemplo del uso de las combustiones controladas. En ellas se consumen los hidrocarburos del combustible y se generan pequeñas explosiones que, dentro del sistema de pistones, se transforman en movimiento, produciendo también gases contaminantes, que son liberados a la atmósfera.
