Diferencia entre combustión completa y combustión incompleta (con tabla)

The main essence of a combustion reaction is that it involves O-oxygen and that it is an exothermic reaction. Combustion reactions release energy in the form of heat and light. Please note that it is necessary for a combustion reaction for oxygen (O2). However, the quantity of oxygen present in the reaction may vary depending on the other reactants and other environmental factors.

An example of a combustion reaction involving Propano and oxygen is as below:

C3H8 (g) + 5O2 (g) → 3CO2 (g) + 4H2O (g)

Las reacciones de combustión pueden ser de dos tipos dependiendo de la cantidad de oxígeno disponible para la reacción.

Complete Combustion vs Incomplete Combustion

The difference between Complete Combustion and Incomplete Combustion is the amount of oxygen available for it. If the amount is sufficient or more, it is a Complete Combustion reaction and if it is less, it is an Incomplete Combustion reaction.

Cuando hay una cantidad suficiente o abundante de oxígeno disponible durante el proceso de combustión, la reacción se conoce como reacción de combustión completa. Por lo general, esta reacción ocurre con una llama azul sin humo.

Cuando la cantidad de oxígeno es insuficiente para el proceso de combustión, la reacción se conoce como reacción de combustión incompleta. Esta reacción suele ir acompañada de una llama amarilla con hollín.

Tabla de comparación entre combustión completa y combustión incompleta

Parámetros de comparaciónCombustión completaCombustión incompleta
DefiniciónLa reacción de combustión que tiene lugar en presencia de una cantidad suficiente o abundante de oxígeno. También conocido como combustión completa.La reacción de combustión que tiene lugar en presencia de una cantidad insuficiente de oxígeno.
Tipo llamaAzulAmarillo
Tipo humoNo fumarHolliniento
ProductosSuele producir CO2 (Dióxido de carbono) como producto primario.Generalmente produce CO (monóxido de carbono) como producto primario.
Producción de energíaProduce más energía en comparación con la combustión incompleta cuando se queman los mismos reactivos.Produce menos energía en comparación con la combustión completa cuando se queman los mismos reactivos.

¿Qué es la combustión completa?

La combustión completa es el proceso de combustión donde la cantidad de oxígeno involucrado en la relación es suficiente en cantidad o más de lo requerido. el oxígeno juega el papel de un agente oxidante en este caso.

Normalmente, estas reacciones tienen lugar con hidrocarburos en el lado reactivo como agentes reductores. Los hidrocarburos y el oxígeno reaccionan juntos para formar agua y dióxido de carbono. Los otros productos que obtenemos de esta reacción son energía en forma de calor y luz.

Dado que la atmósfera tiene solo oxígeno 21%, es un poco difícil lograr una combustión completa fácilmente. Esta es la razón, cada vez que quemamos cosas como madera, papel y otros artículos similares que contienen hidrocarburos, vemos una llama amarilla, que es un signo de combustión incompleta, en lugar de una reacción de combustión completa.

A continuación se ofrecen algunos ejemplos de reacciones de combustión completa:

Combustión completa de metano:

CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g)

El metano aquí es el agente reductor que reacciona con el oxígeno, que es el agente oxidante. Esto nos da dióxido de carbono e hidrógeno como productos finales. Se observa que el metano emplea 2 moléculas de oxígeno. Esa es la cantidad mínima de oxígeno que necesita el metano.

Combustión completa de metanol:

2CH3OH (g) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 4H2O (g)

De manera similar al ejemplo anterior, el metanol también es aquí el agente reductor y el oxígeno actúa como agente oxidante. El metanol es un hidrocarburo más complejo y, por lo tanto, requiere más moléculas de oxígeno y produce más agua y dióxido de carbono.

La combustión completa de una sustancia proporciona la mayor cantidad de energía posible que se puede extraer. Esto se debe a que toda la sustancia se quema con éxito.

Este tipo de combustión también se denomina 'combustión limpia' ya que los productos formados por esta combustión no contaminan ni dañan el medio ambiente de ninguna manera, ya que solo se trata de dióxido de carbono y agua.

Un ejemplo muy común que vemos de combustión limpia es la quema de GLP en nuestros hogares, ya que generalmente produce una llama azul clara y sin humo.

¿Qué es la combustión incompleta?

Una reacción de combustión incompleta es una reacción en la que la cantidad de oxígeno presente en la reacción es insuficiente y luego la cantidad de oxígeno requerida para llevar a cabo la reacción de manera completa.

Al igual que las reacciones de combustión completa, los reactivos juegan el mismo papel, donde el oxígeno es un agente oxidante y los hidrocarburos son agentes reductores.

Este tipo de reacción es en su mayoría indeseable ya que libera muy poca energía en comparación con las reacciones completas de las mismas sustancias. Esto se debe a que toda la sustancia no sufre una reacción de combustión.

Esta reacción se caracteriza principalmente por una llama amarilla con humo de hollín. Los productos primarios de esta reacción son agua y monóxido de carbono (CO). Este es un factor muy negativo para nuestro medio ambiente porque el monóxido de carbono provoca un aumento del calentamiento global y las partículas de monóxido de carbono en el aire provocan varios tipos de enfermedades respiratorias.

Cuando los electrodomésticos se queman o se incendian, experimentan una reacción de combustión incompleta. El monóxido de carbono tóxico que se produce es incoloro e inodoro. Lo cual es peligroso, ya que podría causar mucho daño incluso antes de que se dé cuenta.

Algunos ejemplos de reacciones de combustión incompleta son:

Combustión incompleta de propano-GLP

2 C3H8 + 9 O2 → 4 CO2 + 2 CO + 8 H2O + Calor

Algunas personas pueden afirmar el hecho de que hay dióxido de carbono presente en el lado del producto y, por lo tanto, esta será una reacción de combustión completa. Sin embargo, cabe señalar que para que esta reacción sea una reacción de combustión completa, no debería haber una sola molécula de monóxido de carbono.

A very common example of Incomplete Combustion is the burning of carbón. This produces a lot of soot and smoke and hence causes a lot of environmental degradation. This is why the use of coal is being tried to be done in a limited amount to reduce pollution levels.

Principales diferencias entre combustión completa y combustión incompleta

  1. La principal diferencia entre las reacciones de combustión completa y combustión incompleta es la cantidad de oxígeno. Si la cantidad es suficiente o más, será una reacción completa, y si es menos que suficiente, será una reacción incompleta.
  2. Las reacciones de combustión completa se caracterizan generalmente por una llama azul y sin humo. Las reacciones de combustión incompleta se caracterizan por una llama amarilla ahumada y hollín.
  3. Los productos de la reacción completa incluyen principalmente dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Las reacciones incompletas producen monóxido de carbono (CO) y agua (H2O).
  4. Los productos de una reacción de combustión completa son amigables con el medio ambiente y no causan contaminación, mientras que los productos de una reacción de combustión incompleta son los principales contaminantes en el mundo actual.
  5. Una reacción de combustión completa produce más energía que una reacción de combustión incompleta con el mismo producto. Esto se debe a que una reacción de combustión completa utiliza todo el producto, mientras que la combustión incompleta utiliza solo una parte.

Conclusión

Las reacciones de combustión son una parte esencial de nuestro día a día y tienen un papel fundamental en la naturaleza. Ambos tipos de reacciones de combustión discutidas anteriormente son importantes para nosotros, aunque una reacción de combustión completa puede parecer más preferible que las reacciones de combustión incompleta, ya que nos brindan la máxima cantidad de energía posible sin contaminación ambiental.

La capacidad de una reacción de combustión completa para no producir ningún producto tóxico para el medio ambiente y, sin embargo, proporcionar grandes cantidades de energía se ha abierto camino en la industria del automóvil. La reacción de combustión entre el hidrógeno y el agua para producir agua es el principio fundamental detrás de los coches de hidrógeno. La utilización óptima de combustibles y la combustión adecuada pueden contribuir a salvar nuestro medio ambiente.

Referencias

  1. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.7b02414
  2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0883292701000610