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El fuego: ¿es líquido, sólido o gaseoso? y ¿por qué es caliente?

Enterate cómo funciona un fenómeno cotidiano, pero tan desconocido a la vez

Jueves 22 de junio de 2017 • 12:06
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En la escuela siempre nos enseñaron que los estados de la materia son tres: sólido, líquido y gaseoso. Pero no tardamos mucho tiempo en enterarnos que había otros más: plasma, condensados Bose-Einstein, materia degenerada, plasma de quarks-gluones, entre otros...

A pesar de ello, seguimos teniendo un problema con el fuego, pues no parece entrar en ninguna de esas clasificaciones. Y es exactamente por eso que ha fascinado a los científicos durante siglos.

Uno de los fascinados fue el físico y químico Michael Faraday (1791-1867), quien descubrió la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis. Él fue el creador de las legendarias Conferencias de Navidad de la Royal Institution de Londres, en 1825, cuando presentaba a los jóvenes las maravillas de la ciencia a través de espectáculos. Una tradición que aún se mantiene.

En 1848, en su exposición más famosa, empezó diciendo: "No hay mejor puerta para entrar al estudio de la filosofía natural que considerando el fenómeno físico de una vela". Esa conferencia, "La historia química de una vela", es una favorita de los químicos desde entonces, entre ellos la investigadora forense de incendios Niamh Nic Daeid.

Foto: Pixabay

"En mi área, particularmente cuando estamos trabajando en un caso y tenemos que explicar cómo funciona el fuego en un tribunal, lo que tenemos que hacer es contar en términos muy sencillos la combustión: qué es, cómo ocurre, cómo empiezan los incendios, cómo se desarrollan, etc.", dice la experta.

El fuego no se ajusta a ningún estado clásico de la materia

"El fuego es una reacción química. Es algo que le sucede a gases en la mayoría de las circunstancias. Y es algo que pasa como resultado del calentamiento de la materia -sólida o líquida- para producir vapores, que luego se encienden al mezclarse con el oxígeno", explíca Daeid.Entonces, no es un sólido ni un líquido y es casi un gas, pero no lo es. El fuego es algo que le ocurre al gas. No es un estado de la materia, sino una reacción química exotérmica.

"Para hacer fuego, tenés que tomar un sólido o un líquido, calentarlo para que se rompan enlaces químicos en el combustible (el sólido o el líquido con el que empezaste) y eso hace que se libere gas. Ese producto gaseoso se mezcla con el oxígeno. Luego introducís una fuente de encendido que produce la llama".

Pero... ¿Por qué es caliente?

Cuando calentamos algo, como leña en una chimenea, libera gas. La reacción de esos gases con el oxígeno en el aire es lo que vemos como fuego. "La combustión es una reacción exotérmica, lo que quiere decir que la cantidad de calor liberada es mayor que la energía que está absorbiendo", explica el investigador de fuego Conor Mackintosh. Esa reacción libera mucha energía y es por eso que el fuego es tan caliente.

Y por qué se puede ver en la oscuridad

"Lo que estás haciendo es romper los enlaces carbón - carbón e introducir energía en los átomos mismos. Esa energía excita los electrones que están dentro del átomo y los hace saltar de un nivel de energía a otro. Cuando vuelven a un nivel de menos energía, emiten luz", aclara la investigadora forense de incendios.

También puede suceder que se vea de colores: "Si agregas otros compuestos, como cobre, arden en colores distintos porque los niveles de energía que hacen que los electrones salten en esos materiales es diferente". Y así es como funcionan los coloridos fuegos artificiales.

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