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¿Por qué la madera se incendia, pero el metal no?

¿Por qué esta tetera de metal no estalla en llamas como la madera debajo de ella? Crédito de la imagen: ArtistGNDphotography a través de Getty Images

Imagínese sentado frente a una fogata. Un aroma ahumado flota en el aire mientras una olla de sopa hierve a fuego lento sobre la llama abierta. Mientras observa las lenguas anaranjadas parpadeantes, puede preguntarse: ¿Por qué los troncos de madera arden, perola olla de metal no lo es?

La razón por la que algunas cosas se incendian y otras no se reduce a sus enlaces químicos y la energía que se necesitaría para cambiar o romper esos enlaces.

Pero primero, aquí hay una introducción al fuego mismo. El fuego necesita algunas cosas para existir: oxígeno, calor y combustible.

El oxígeno es un gas que está en el aire. El calor puede generarse con la fricción, como cuando enciendes un fósforo, o puede generarse de otras formas, como cuando cae un rayo. El combustible es lo que se quema: generalmente, estepuede ser cualquier cosa hecha de material orgánico, dijo a Rhythm89 Carl Brozek, químico de la Universidad de Oregón. En este caso, "orgánico" se refiere a moléculas que están hechas principalmente de enlaces carbono-hidrógeno y, a veces, incluyen oxígeno u otrosátomos, como fósforo o nitrógeno.

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Específicamente, quemar es unquímico reacción que libera energía de un sistema inestable con enlaces químicos relativamente débiles. Todo quiere ser más estable, especialmente las moléculas orgánicas que contienen carbono, oxígeno, hidrógeno y algunos otros elementos, dijo Brozek. Los materiales como la madera y el papel, que se incendian fácilmente, están hechos de celulosa, una molécula compuesta de enlaces entre el carbono, el hidrógeno y el oxígeno.

Y cuando algo se quema, termina "liberando mucha energía porque ahora estás moviendo el sistema a un estado de menor energía", dijo Brozek. "Y esa energía tiene que ir a alguna parte".

Cuando un objeto hecho de madera se incendia, la celulosa que forma la madera se convierte en dióxido de carbono y vapor de agua, ambas moléculas muy estables con enlaces fuertes. La energía liberada por esta reacción química excita los electrones en los átomos de gas, que a su vez emiten luz visible. Esa luz se nos aparece como una llama, dijo Brozek.

Volviendo al tronco ardiendo frente a la olla de sopa caliente: la diferencia entre un tronco y una olla de metal tiene que ver con qué tan bien el material puede distribuir la energía involucrada cuando se le aplica fuego, dijo Brozek, que se reduce acuán fuertes son sus enlaces químicos. Los fuertes enlaces químicos en el metal no se pueden romper fácilmente. Mientras tanto, un trozo de madera carece de esos enlaces fuertes, por lo que no tiene la capacidad de absorber la energía de la llama. En lugar deAl absorber la energía, la madera libera la energía al prenderse fuego. Pero el metal en la olla "tiene una gran capacidad para absorber esa energía y disiparla", razón por la cual la olla se sentirá caliente al tacto.

Una mejor absorción del calor también puede evitar que la madera se incendie. Si se aplicara una llama a un vaso de papel lleno de agua, el vaso no se quemaría, dijo Brozek. Debido a que el agua en el vaso puede absorber el calor, el papelno se incendiará aunque no recomendamos que lo intente usted mismo.

Algunos metales, sin embargo, se queman. Dichos "metales combustibles", incluidos el potasio y el titanio, se usan para hacer fuegos artificiales. Los metales en los fuegos artificiales están en forma de polvo, lo que proporciona más superficie para que reaccione mucho más rápido con el calor y el oxígeno, dijo Brozek. Cuando esos metales se exponen al calor suficiente para reaccionar con el oxígeno, la cantidad de energía liberada provocaque se quemen en diferentes colores.

Publicado originalmente en Rhythm89.

JoAnna Wendel

JoAnna Wendel es una escritora científica independiente que vive en Portland, Oregón. Cubre principalmente ciencia planetaria y de la Tierra, pero también ama el océano, los invertebrados, los líquenes y el musgo. El trabajo de JoAnna ha aparecido en Eos, Smithsonian Magazine, Knowable Magazine, Popular Science ymás. JoAnna también es caricaturista científica y ha publicado cómics con Gizmodo, NASA, Science News for Students y más. Se graduó de la Universidad de Oregón con un título en ciencias generales porque no podía decidir cuál era su área favorita de la ciencia. En su tiempo libre, a JoAnna le gusta caminar, leer, pintar, hacer crucigramas y pasar el rato.fuera con su gato, Pancake.