¿Qué estado de la materia es el fuego?

Hola Crystalfury X.,

No, porque la energía no es un estado de la materia, en el sentido que se suele enseñar en la escuela. (Aunque están relacionados por la ecuación E = mc2 , como seguro que has oído.)

Los estados de la materia incluyen el sólido, el líquido, el gas y el plasma. Hay algunos más, incluyendo los intermedios (por ejemplo, los cristales líquidos), algunos de los cuales existen en condiciones extremas de muy alta tecnología (condensados de Bose-Einstein, materia degenerada por neutrones y mezclas de quarks y gluones); pero en su mayor parte, esos cuatro primeros responderán a la mayoría de las preguntas sobre los estados de la materia.

Ahora, con respecto al fuego específicamente: Las llamas EMITEN energía (luz y calor), pero no se diría que SON energía. Generalmente los fuegos consisten en mezclas de gases que reaccionan; no son lo suficientemente calientes como para ser considerados plasma porque la mayoría de las moléculas o fragmentos son eléctricamente neutros. Las excepciones podrían ser los «fuegos» con arco eléctrico: una luz de arco de carbono quema algo de carbono, pero es la corriente eléctrica la que proporciona la energía para la eventual emisión de luz, y se calienta lo suficiente como para tener algo de ionización presente. Y aunque el fuego de la madera quema una mezcla que comienza como gas, el color amarillo de parte de la llama es en realidad emitido por algunas partículas sólidas carbonizadas ultrapequeñas que se forman cuando las reacciones de la llama eliminan primero los átomos de hidrógeno de las moléculas. Estas partículas normalmente se queman un poco más arriba en la llama, a menos que el suministro de aire sea limitado, entonces se ve el hollín que sale de la llama. El «humo» puede ser una pequeña cantidad de hollín o vapor de agua que se condensa rápidamente.

De paso, debo señalar que la mayoría de las llamas derivadas de la madera o el carbón no se queman completamente en CO2; normalmente se forma algo de CO (monóxido de carbono). Los quemadores de las estufas de gas de la cocina, si arden con una llama azul de doble cono, suelen ser inofensivos en ese sentido, pero no quemen nada más dentro de un espacio cerrado, como su casa. El CO es bastante venenoso, por eso tenemos detectores de monóxido de carbono que funcionan en nuestras casas!

Puede entretenerse pasando el dedo (¡rápidamente!), o una cuchara de metal, por la llama de una vela unas cuantas veces, y luego oler la capa de hollín resultante. Tiene un olor característico de las moléculas insaturadas-carbonadas, es decir, las que contienen dobles o triples enlaces entre los átomos de carbono.

Si piensa un rato en por qué los sólidos y los líquidos no pueden arder con una llama, se dará cuenta: necesitan algo que reaccione con el oxígeno (¡normalmente!), y una fuente de oxígeno. Si tienes ambas cosas en una molécula de un sólido o un líquido, y se descomponen, es probable que caractericemos el proceso como una explosión: la liberación de energía está tan concentrada en el espacio que se propaga vigorosamente por toda la masa reaccionante, más rápido de lo que los productos de la reacción pueden apartarse. Así que, en muy poco tiempo, todos los productos de la reacción se expanden desde un espacio muy pequeño, destruyendo lo que esté en su camino. Y cualquier destello que veas (¡justo antes de volar en pedazos!) es de los productos de reacción calientes, después de que la reacción ya haya tenido lugar. Sería una exageración llamar a eso una llama, quizás.

–Salud, Sr. d.

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