Conceptos Fundamentales de Química: Reacciones, Combustión y Procesos Bioquímicos
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Fundamentos de Química: Reacciones y Procesos
Una reacción química es un proceso en el que los reactivos se transforman para dar lugar a nuevas sustancias llamadas productos.
Tipos de Reacciones según el Intercambio de Energía
- Exergónicas: Reacciones químicas que liberan energía.
- Endergónicas: Reacciones químicas que requieren un aporte de energía para ocurrir.
Clasificación según el Calor
- Exotérmicas: Se producen con desprendimiento de calor. Ejemplo: La combustión.
- Endotérmicas: Se producen con la absorción de calor. Necesitan un aporte continuo de energía para que ocurran. Ejemplo: Cocinar un alimento.
Oxidación, Combustión y Punto de Ignición
La oxidación consiste en la combinación del oxígeno con otro elemento o con otra sustancia compuesta.
El punto de ignición (PDI) es la temperatura mínima que alcanza un material cuando se quema, necesaria para que la combustión se mantenga.
La Combustión
La combustión es una reacción de oxidación que se produce entre el oxígeno (comburente) y un material oxidable (combustible), acompañada de desprendimiento de energía.
Elementos esenciales de la combustión
COMBUSTIBLE + COMBURENTE + CALOR → PRODUCTOS + ENERGÍA
Tipos de Combustión
- Combustión Completa: Ocurre cuando la proporción de combustible y de oxígeno es apropiada. Todo el carbono se convierte en dióxido de carbono (CO₂).
- Combustión Incompleta: Ocurre si el oxígeno es escaso. El combustible se quema con dificultad y forma monóxido de carbono (CO).
Corrosión
La corrosión es un proceso de deterioro de un material (generalmente un metal) que puede localizarse en múltiples puntos.
Factores que Favorecen la Corrosión
- Presencia de impurezas.
- Soldaduras.
- Partes martilladas o tensionadas.
- Grietas u orificios de tornillos.
La corrosión se evita impidiendo que el aire y el agua estén en contacto directo con el metal.
Procesos Bioquímicos Esenciales
Respiración Celular
Proceso por el cual la célula degrada las moléculas de los alimentos (principalmente glucosa) para obtener energía (ATP).
Ecuación General de la Respiración Celular
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + ENERGÍA (38 ATP)
Una molécula de glucosa reacciona con seis moléculas de oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y 38 moléculas de ATP (Adenosín Trifosfato).
Fotosíntesis
Proceso por el cual la energía del sol se transforma en energía química en las plantas, utilizando dióxido de carbono (CO₂), minerales y agua, con la ayuda de la luz solar.
Es una reacción química de síntesis o anabólica.
Reactivos y Productos de la Fotosíntesis
- Reactivos: H₂O (Agua) + CO₂ (Dióxido de carbono) + Luz solar.
- Productos: Glucosa (C₆H₁₂O₆) + O₂ (Oxígeno).
Impacto Ambiental: Lluvia Ácida
La lluvia ácida es el resultado de la transformación de diversos gases contaminantes (principalmente óxidos de nitrógeno y óxidos de azufre) al reaccionar con el vapor de agua presente en la atmósfera.
Este fenómeno se debe principalmente a que las industrias liberan gases tóxicos a la atmósfera.
Gases Contaminantes Principales
- Óxido de nitrógeno (NOₓ)
- Óxido de azufre (SOₓ)
- Óxido nítrico (NO)