Qual a diferença entre uma reação de combustão total é uma parcial?

Índice

Introdução

A combustão é um tipo de reação de oxidação, que se dá na presença do gás oxigênio presente na atmosfera. A maior parte dos compostos que sofrem combustão, ou seja, queima, é de origem orgânica. Grande parte da energia que consumimos hoje em dia é proveniente da combustão de compostos orgânicos, como por exemplo, o álcool usado como combustível em automóveis ou o gás que usamos nos fogões.

Nas reações de combustão, o combustível, que é o hidrocarboneto, entra em contato com o gás oxigênio O2 (que é o comburente) presente no ar atmosférico, e sofre queima, produzindo água (H2O) e gás carbônico (CO2), ou monóxido de carbono (CO), ou ainda fuligem (C).

Existem três tipos de combustão, sendo uma completa e duas incompletas, que serão contempladas a seguir.

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Combustão completa

A combustão completa é aquela que libera gás carbônico e é representada de forma geral conforme a equação química abaixo:

Hidrocarboneto + O2 → CO2 + H2O

Um exemplo é a combustão completa do metano CH4:

CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (l)      ΔH = -891 kJ

Combustão Incompleta

Já a combustão incompleta pode ser de dois tipos: a que produz monóxido de carbono (CO), e a que produz fuligem (C), conforme representado, respectivamente, nas duas equações químicas a seguir:

Hidrocarboneto + O2 → CO + H2O

Hidrocarboneto + O2 → C + H2O

Seguindo o exemplo da combustão do metano CH4, temos duas formas possíveis para a combustão incompleta:

CH4 (g) + 3/2 O2 (g) → CO (g) + 2 H2O (l)    ΔH = -607 kJ

CH4 (g) + O2 (g) → C (g) + 2 H2O (l)  ΔH = -497 kJ

É importante lembrar que as entalpias negativas mostradas nas reações de combustão acima indicam que houve liberação de calor.

Entalpia de combustão

Pelo que podemos ver a partir da variação de entalpia (ΔH) das reações, a que teve maior liberação de energia foi a reação de combustão completa, e isso acontece para todos os demais hidrocarbonetos.

As reações de combustão não ocorrem somente em hidrocarbonetos, mas podem acontecer também em outros compostos que apresentam, em sua composição, carbono e hidrogênio ou carbono, hidrogênio e oxigênio.

Os combustíveis fósseis apresentam impurezas que também acabam sofrendo combustão, tais como os compostos de enxofre, que acabam liberando substâncias poluentes na atmosfera após a sua queima, como os óxidos de enxofre (SO2 e SO3), responsáveis pela chuva ácida.

A gasolina vem sendo substituída pelo álcool comum, uma vez que este não apresenta enxofre como impureza, evitando assim a liberação de gases poluentes.  

Coloração da chama

Um outro fato bastante curioso a respeito da combustão completa e incompleta do gás de cozinha é que quando o gás sofre combustão, a coloração da chama pode ser azulada, o qual indica a predominância da combustão completa, ou amarela, o qual indica a predominância da combustão incompleta, conforme mostra a figura abaixo.

Combustão completa

Combustão incompleta

Combustão de álcoois

A reação de combustão completa de um álcool alifático está representada na equação química abaixo:

CnH2n + 2O + 3n/2 O2 → n CO2 + (n+1) H2O

O metanol (CH3OH) e o etanol (CH3CH2OH) são os álcoois mais usados como combustíveis. Como já foi mencionado, o metanol é considerado um ótimo substituto da gasolina devido à ausência de impurezas como o enxofre, diminuindo a poluição atmosférica causada pelos óxidos de enxofre liberados pela queima da gasolina. Além disso, o metanol apresenta queima mais completa em relação à gasolina, o que também contribui para a diminuição da poluição atmosférica.

No Brasil, o álcool que é usado como combustível é o etanol hidratado, cuja combustão completa está representada na equação a seguir:

H3C–CH2–OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

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