TEMARIO BOMBEROS QUIMICA DEL FUEGO
Resumen Temas bomberos Química
Concepto de Átomo; Molécula; Fórmula química; Número atómico; Peso atómico; Peso molecular; Molécula-gramo (mol); Densidad relativa de un gas; Flotación; Presión de vapor y punto de ebullición; Densidad relativa vapor-aire; Reacciones químicas endotérmicas y exotérmicas.
CONCEPTOS FUNDAMENTALES EN QUÍMICA DEL FUEGO
Definición de Átomo:
Partícula fundamental de la composición química de la materia, de dimensiones muy reducidas.Está formado por un núcleo compacto alrededor del cual se mueven los electrones (carga negativa). El núcleo está formado por protones (carga positiva) y neutrones (sin carga).
Las sustancias cuyos electrones externos estén débilmente unidos, son buenos conductores térmicos y eléctricos. Las que tienen electrones mas rígidamente unidos son buenos aislantes porque no permiten la transmisión.
Concepto de molécula:
Combinación de un grupo de átomos.Definición de Fórmula química:
Expresa el número de átomos de los distintos elementos en la molécula.Concepto de Número Atómico:
Número de electrones o protones de un átomo en particular, determina el lugar que ocupa en la Tabla Periódica.Definición de peso atómico:
Es la masa del átomo en unidades atómicas y corresponde aproximadamente a la cantidad de protones más la cantidad de neutrones.Definición de Peso molecular:
Es la suma de los pesos de todos los átomos que constituyen la molécula.El sub-exponente que sigue al símbolo de cada átomo en las fórmulas químicas, indica el número de átomos que de tal elemento existen en cada molécula del compuesto.
Concepto de Molécula – gramo (mol)
Cantidad de sustancia cuyo peso expresado en gramos es igual numéricamente a su peso molecular.Definición de Peso específico
Relación entre el peso de una materia sólida o líquida con el peso de un volumen igual de agua. Un centímetro cúbico de agua, a 4 grados centígrados, pesa un 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.Flotación de un fluido:
Es el peso ascendente ejercido por el fluido circundante sobre un cuerpo o volumen de fluido.Si la flotación es positiva, indica que es más liviano que el fluido circundante y presentará un empuje ascendente. Si es negativa, es más pesado y descenderá.
La flotación depende del peso molecular (densidad relativa del gas) y de su temperatura. Un gas inflamable cuya densidad relativa sea superior a 1, tiende a descender a un nivel inferior y puede recorrer distancias grandes y alcanzar focos de ignición distantes.
Un gas es más ligero cuanto mayor sea su temperatura, la densidad es menor. Por esta razón, los productos de la combustión tienden a elevarse.
Concepto de vapor y punto de ebullición:
Dependiendo de su temperatura interior, las moléculas de un líquido se encuentran en constante movimiento y se escapan de la superficie libre del líquido hacia el espacio superior. Algunas quedan en ese espacio y otras colisionan con la superficie del líquido, entrando a formar parte de él nuevamente.Si el líquido se encuentra en un recipiente abierto, las moléculas escapadas (vapor), se alejan de la superficie, el líquido se evapora. Si se encuentra en un recipiente cerrado, el movimiento de dispersión queda limitado al espacio del líquido. En este último caso, al aumentar el número de moléculas que chocan contra la superficie del líquido y vuelven a entrar en él, se llega a un punto de equilibrio en el que la cantidad de moléculas escapadas iguala a las que vuelven a entrar.
La presión ejercida por el vapor que se escapa en este punto de equilibrio, constituye la denominada presión de vapor, que se mide en libras absolutas por pulgada cuadrada o kilo pázcales.
Presión absoluta:
La presión absoluta es igual a la fuerza total ejercida sobre cada unidad de superficie. Para expresarla se utilizan fracciones o múltiplos de la presión atmosférica o altura de una columna de líquido (generalmente mercurio) que equilibre la presión absoluta.Al utilizar manómetros se agrega la presión atmosférica a la presión medida (760 mm de mercurio, Hg).
Al aumentar la temperatura del líquido, su presión de vapor se aproxima a la presión atmosférica; cuando la iguala, se produce la ebullición.
Otros factores variables que afectan la tasa real de evaporación del líquido en contacto con el aire son: la temperatura atmosférica, la circulación del aire, el calor específico y el calor latente de evaporación.
Concepto de densidad relativa vapor-aire:
Es el peso de una mezcla de vapor y aire como resultado de la vaporización de un líquido inflamable, en condiciones de equilibrio de temperatura y presión, comparado con el peso de un volumen igual de aire en idénticas condiciones.La densidad de la mezcla vapor – aire depende: de la temperatura ambiente, de la tensión del vapor de dicho líquido a la temperatura dada, del peso molecular del líquido.
A temperaturas muy inferiores al punto de ebullición de un líquido, la presión de vapor de dicho líquido puede ser tan baja, que la mezcla vapor aire, formada casi exclusivamente por aire, tenga una densidad muy próxima a la del aire puro, es decir, próxima a la unidad.
Al aumentar la temperatura del líquido hasta la temperatura de ebullición, aumenta la velocidad de vaporización y el vapor desplaza al aire circundante de modo que la velocidad relativa de la mezcla vapor – aire se aproxima a la densidad relativa del vapor puro.
Las mezclas de vapor – aire cuya densidad sea bastante superior a la del aire a temperatura ambiente, descenderá a niveles más bajos. Por otra parte, la difusión de la mezcla debido a las corrientes de convección Limitan la distancia que recorren las mezclas cuyas densidades sean próximas o inferiores a 1.
Concepto de reacción química endotérmica y exotérmica:
Calor de reacción, es la energía absorbida o emitida durante una reacción. En las reacciones endotérmicas, las sustancias nuevas formadas contienen más energía que los materiales reaccionantes, por lo tanto, hay absorción de energía.Aunque la energía puede adoptar formas muy variadas, las reacciones químicas absorben o liberan energía, generalmente en forma de calor.
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