Curso de química del fuego para bomberos. Definición de Átomo; Definición de Molécula; Definición de Fórmula química; Definición de Número atómico de un elemento; Definición de Peso atómico de un elemento; Definición de Molécula-gramo (Mol); Definición de Peso específico; Definición de Densidad relativa de un gas; Definición de Flotación.
CONCEPTOS FÍSICOS Y QUÍMICOS EN LA QUÍMICA DEL FUEGO
Curso Química del fuego para bomberos
Este tema presenta las definiciones fundamentales de algunas propiedades físicas y de algunos de los términos químicos aplicables a la química y física del fuego; también se ocupa de los principios del fuego, de la medida del calor, de su transmisión y de las fuentes de energía calorífica.
Concepto de Átomo
Los átomos constituyen las partículas fundamentales de la composición química y sus dimensiones son sumamente reducidas.
Las sustancias formadas por átomos de una sola clase se denominan elementos.
El átomo está formado por un núcleo compacto alrededor del cual se mueven los electrones (unidades de materia cargadas negativamente).
El núcleo lo forman protones (de carga positiva) y neutrones (sin carga).
Las sustancias cuyos electrones más externos están débilmente unidos, generalmente, son buenos conductores térmicos y eléctricos.
Aquellas cuyos electrones están más rígidamente unidos (no permitiendo su fácil transmisión) son buenos aislantes.
Concepto de molécula
La combinación de un grupo de átomos se denomina molécula.
Las moléculas compuestas por dos o más clases diferentes de átomos se llaman compuestos.
Fórmula química
La fórmula química expresa el número de átomos de los distintos elementos en la molécula pero no siempre indica su distribución.
Por ejemplo, la fórmula química del propano es C3H8 en la que C representa el carbono y H el hidrógeno.
Número atómico de un elemento
El número de electrones o protones de un átomo en particular, determina el número atómico de ese elemento y el lugar que ocupa en la tabla periódica.
Peso atómico de un elemento
El peso atómico de un elemento es el peso comparado de su átomo. Se considera que el peso atómico del carbono es 12,000.
Peso molecular de un compuesto
El peso molecular de un compuesto es la suma de los pesos de todos los átomos que constituyen la molécula.
El subexponente que sigue al símbolo de cada átomo en las fórmulas indica el número de átomos que de tal elemento existen en cada molécula del compuesto.
Molécula-gramo (Mol)
Una cantidad de sustancia cuyo peso expresado en gramos es igual numéricamente a su peso molecular, se denomina “molécula gramo”, abreviadamente “mol”.
Peso específico
La relación entre el peso de una materia sólida o líquida con el peso de un volumen igual de agua se llama peso específico.
La unidad de las escalas de los hidrómetros más usados se basa en asignar el valor 1 al peso específico del agua a 4ºC (1 cm³ de agua a 4ºC pesa 1 gramo).
Densidad relativa de un gas
Constituye la relación entre el peso de un gas y el peso de un volumen igual de aire seco a la misma temperatura y presión.
La fórmula siguiente permite calcular la densidad relativa del gas: densidad relativa del gas = peso molecular dividido por 29, siendo 29 el peso molecular compuesto del aire seco.
Flotación
Es el empuje ascendente ejercido por el fluido circundante sobre un cuerpo o volumen de fluido.
• Si la flotación de cierta cantidad de gas es positiva, indica que es más ligero que el fluido circundante y presentará un empuje ascendente.
• Si la flotación es negativa, el gas es más pesado y descenderá.
La flotación del gas depende tanto de su peso molecular (o sea, la densidad relativa del gas) como de su temperatura.
Al escapar del recipiente que lo contiene un gas inflamable cuya densidad relativa sea superior a 1, tiende a descender a un nivel inferior y puede recorrer distancias importantes y alcanzar posibles focos de ignición.
El peso molecular del dióxido de carbono, CO2 es 44, y, por ser más pesado que el aire, al salir de un extintor, tiende a acumularse sobre el suelo.
Generalmente, un gas es más ligero cuanto mayor es su temperatura: su densidad es menor.
Por ello, los productos calientes de la combustión tienden a elevarse.
Los vertidos de GNL (gas natural licuado) producen vapores que son más pesados que el aire debido a su temperatura sumamente baja, a pesar de que la densidad relativa del gas metano, CH4 (su componente principal) es inferior a 1 (peso molecular, 16).
Los vertidos de GNL pueden crear situaciones peligrosas porque los vapores pueden dispersarse sobre una zona muy extensa prácticamente sin diluirse.
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