¿Por qué algunas cosas se queman mientras otras se derriten?

¿Cuánto adoras la electricidad? Proporciona energía a tus queridos dispositivos electrónicos. Tiene la capacidad de refrescarte durante el verano y calentarte en el invierno. Ilumina tu camino cuando el sol se pone.

Sin embargo, cuando una tormenta eléctrica golpea y trae rayos y truenos, puedes perder la electricidad si los componentes eléctricos vitales, como los transformadores, son golpeados por un rayo. En tal situación, ¿qué haces?

Puedes sentarte en la oscuridad y esperar pacientemente a que las luces vuelvan a encenderse, pero eso puede ser bastante aburrido. En cambio, probablemente agarrarías una linterna para seguir leyendo tu libro favorito. ¿Puedes imaginar cómo era para los niños en el pasado, antes del advenimiento de la electricidad? ¿Cómo habría sido leer con la suave luz de las velas cada noche?

Si alguna vez has observado una vela encendida, es posible que hayas notado algo intrigante. La parte de la vela que enciendes, conocida como mecha, se quema. Pero ¿qué pasa con el resto de la vela? La cera se derrite. Entonces, ¿por qué algunas sustancias se queman mientras otras se derriten?

Aunque parezca que quemar y derretir son dos caras de la misma moneda, en realidad son procesos distintos. Los diferentes materiales reaccionan de manera diferente cuando se exponen al calor.

Derretir es un proceso físico que implica la transición de una sustancia de su estado sólido a su estado líquido. Por otro lado, quemar es un proceso químico que implica la descomposición de una sustancia y su transformación en diferentes sustancias.

Por ejemplo, cuando un cubo de hielo se derrite, cambia de un cubo sólido de hielo a agua líquida. Sin embargo, sigue siendo la misma sustancia: agua. Por el contrario, cuando la madera se quema, experimenta una transformación desde su composición original (celulosa, lignina, agua, etc.) a nuevas sustancias (carbón, metanol, dióxido de carbono, etc.).

Las sustancias que se queman en lugar de derretirse tienen temperaturas de combustión más bajas que sus puntos de fusión. Antes de tener la oportunidad de alcanzar una temperatura lo suficientemente alta como para derretirse, reaccionan con el oxígeno en la atmósfera y experimentan combustión o quema.

Este es el caso de la madera. Probablemente hayas observado que la madera no se derrite cuando se expone al calor. En cambio, la madera reacciona con el oxígeno en el aire y se quema, lo que resulta en la formación de carbón, cenizas y otras sustancias.

Si alguna vez has intentado convertir el carbón, las cenizas y los otros restos que quedan después de una fogata en madera, sabrás que no es posible. Esto se debe a que ha ocurrido un cambio químico. Sin embargo, si tienes agua líquida, puedes enfriarla hasta su punto de congelación y hacer que experimente una transición de fase de regreso a un estado sólido.

Inténtalo

¿Tienes ganas de aprender más sobre el calor? Asegúrate de explorar las siguientes actividades con un amigo o un miembro de la familia:

  • Con la ayuda de un amigo adulto o un miembro de la familia, busca una vela y un encendedor. Enciende la mecha de la vela y obsérvala durante un período de tiempo. ¿En qué se diferencian la mecha de la vela y la cera de la vela? ¿No es fascinante presenciar cómo la combustión y la fusión ocurren simultáneamente uno al lado del otro?
  • Bajo la guía de un amigo adulto o un miembro de la familia, enciende un fuego en la chimenea. Si no tienes una chimenea, siempre puedes encender un fuego al aire libre en una hoguera. ¡Incluso podrías visitar un parque y construir una fogata! Observa atentamente la madera mientras comienza a quemarse. ¿Con qué rapidez se transforma en cenizas? ¿Cómo crees que se vería la madera si tuviera la capacidad de derretirse?
  • Para obtener más conocimiento sobre las transiciones de fase física, obtén unos cubitos de hielo del congelador. Colócalos en un recipiente y observa cómo comienzan a derretirse. Si es posible, utiliza un secador de pelo para aplicar más calor y acelerar el proceso de fusión. Una vez que toda el agua congelada se haya convertido en agua líquida, transfiérela a una sartén y caliéntala en la estufa hasta que alcance el punto de ebullición. Sigue observándola mientras se evapora en gas. ¿No te alegra que el agua no pueda encenderse?

Fuentes de Maravilla

  • http://www.yalescientific.org/2010/05/everyday-qa-can-you-melt-a-wooden-log/
  • http://facts4kids.blogspot.com/2012/05/why-do-some-things-melt-and-some-things.html

PREGUNTAS FRECUENTES

1. ¿Por qué algunas cosas se queman mientras que otras se derriten?

Algunas cosas se queman mientras que otras se derriten debido a su composición química y la forma en que reaccionan al calor. Cuando una sustancia se quema, experimenta una reacción química con el oxígeno, liberando calor y luz. Los materiales combustibles, como la madera o el papel, contienen átomos de carbono e hidrógeno que pueden reaccionar con el oxígeno para producir dióxido de carbono y vapor de agua. Por otro lado, cuando una sustancia se derrite, cambia de estado sólido a líquido debido a un aumento de temperatura. Esto ocurre cuando la estructura molecular de la sustancia se ve alterada, lo que permite que las partículas se muevan con más libertad. El punto de fusión de una sustancia depende de sus fuerzas intermoleculares y la fuerza de sus enlaces moleculares.

2. ¿Qué causa que una sustancia se queme?

Una sustancia se quema cuando experimenta una reacción química con el oxígeno en presencia de calor. Este proceso se conoce como combustión. La combustión ocurre cuando los átomos o moléculas de la sustancia se combinan con átomos de oxígeno para formar nuevos compuestos. La liberación de calor y energía luminosa es el resultado de esta reacción química. La capacidad de una sustancia para quemarse depende de su composición química y su capacidad para reaccionar con el oxígeno. Las sustancias que contienen átomos de carbono e hidrógeno, como los materiales orgánicos, son típicamente combustibles y pueden quemarse en presencia de una cantidad suficiente de oxígeno y calor.

3. ¿Por qué algunas sustancias se derriten en lugar de quemarse?

Las sustancias se derriten en lugar de quemarse cuando están expuestas al calor. La fusión ocurre cuando una sustancia sólida se calienta a una temperatura por encima de su punto de fusión, lo que provoca que su estructura molecular se descomponga. A diferencia de la combustión, el proceso de fusión no implica una reacción química con el oxígeno. En cambio, el aumento de temperatura hace que las partículas en la sustancia adquieran suficiente energía para superar las fuerzas intermoleculares que las mantienen unidas. Esto permite que la sustancia haga la transición de un estado sólido a uno líquido. El punto de fusión de una sustancia está determinado por su estructura molecular y la fuerza de sus fuerzas intermoleculares. Las sustancias con fuerzas intermoleculares más fuertes generalmente tienen puntos de fusión más altos.

4. ¿Pueden las sustancias quemarse y derretirse al mismo tiempo?

Sí, las sustancias pueden quemarse y derretirse al mismo tiempo, pero estos procesos son distintos entre sí. La combustión implica una reacción química con el oxígeno, mientras que la fusión es un cambio físico causado por un aumento de temperatura. Algunas sustancias, como la cera de vela o la mantequilla, pueden derretirse y quemarse al mismo tiempo. Cuando estas sustancias se calientan, inicialmente se derriten y se transforman en estado líquido. Si la temperatura sigue aumentando y hay suficiente oxígeno presente, la sustancia derretida puede experimentar combustión y quemarse. Sin embargo, no todas las sustancias pueden quemarse, ya que su composición química puede no permitir una reacción con el oxígeno, incluso a altas temperaturas.

5. ¿Qué factores determinan si una sustancia se quemará o se derretirá?

Varios factores determinan si una sustancia se quemará o se derretirá. La composición química de la sustancia juega un papel crucial. Las sustancias combustibles contienen elementos como carbono e hidrógeno que pueden reaccionar con el oxígeno para producir combustión. En contraste, las sustancias que no contienen estos elementos o tienen enlaces moleculares fuertes tienen menos probabilidad de quemarse. La fuerza de las fuerzas intermoleculares también afecta si una sustancia se derretirá o no. Las sustancias con fuerzas intermoleculares más débiles tienen más probabilidad de derretirse a temperaturas más bajas, mientras que aquellas con fuerzas más fuertes requieren temperaturas más altas para derretirse. Además, la presencia de oxígeno y la cantidad de calor aplicado son factores clave para determinar si una sustancia se encenderá y quemará o simplemente se derretirá.

6. ¿Puede una sustancia quemarse sin derretirse?

Sí, una sustancia puede quemarse sin derretirse. La combustión es una reacción química que ocurre cuando una sustancia reacciona con oxígeno, liberando calor y luz. La capacidad de quemarse está determinada por la composición química de la sustancia y su capacidad para reaccionar con oxígeno. Algunas sustancias, como la madera o el papel, pueden quemarse sin derretirse porque su estructura molecular permite una reacción química con oxígeno. La fusión, por otro lado, es un cambio físico que ocurre cuando una sustancia sólida se calienta hasta su punto de fusión y pasa a un estado líquido. No implica una reacción química con oxígeno. Por lo tanto, una sustancia puede experimentar combustión y quemarse sin derretirse si tiene las propiedades químicas necesarias para reaccionar con oxígeno.

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