Universidad de Costa Rica

1. El quemador Bunsen y su llama


Guía de experimentos de Química General

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Objetivos


Aprender el uso correcto del quemador Bunsen como fuente de calor en el laboratorio.

Entender el fenómeno de la combustión.

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Introducción


 

El quemador de Bunsen constituye una fuente de calor en el laboratorio y su estudio revela aspectos interesantes del proceso de combustión. En la figura 1.1 se muestra el quemador Bunsen y sus partes. Mientras que en la figura 1.2 se presenta un quemador Meker, el cual es similar al Bunsen, pero tiene una boca más ancha que posee una rejilla para que se extienda mejor la llama.

Quemador Bunsen

Figura 1.1. Quemador Bunsen y sus partes.

Quemador Bunsen

Figura 1.2. Quemador Meker, con llama azul.

La válvula reguladora sirve para graduar la entrada del gas combustible (propano o butano). Los orificios laterales regulan, según la apertura que tengan, la entrada de aire; el cual contiene aproximadamente un 20 % de oxígeno que actúa como comburente. Al encender el gas con un fósforo o un encendedor pueden ocurrir, simultáneamente, las siguientes reacciones entre el gas propano $(C_{3}H_{8})$ y el oxígeno $(O_{2})$:

$C_{3}H_{8(g)}+5O_{2(g)}\rightarrow 3CO_{2(g)}+4H_{2}O_{(g)}$ (1)

$2C_{3}H_{8(g)}+7O_{2(g)}\rightarrow 6CO_{(g)}+8H_{2}O_{(g)}$ (2)

$C_{3}H_{8(g)}+2O_{2(g)}\rightarrow 3C_{(s)}+4H_{2}O_{(g)}$ (3)

Cuando los orificios laterales permiten que entre suficiente aire, ocurre preferentemente la reacción (1) y la llama es de color azulado. En el caso de que la entrada de aire esté restringida, no haya suficiente oxígeno y la combustión no sea completa, ocurren las reacciones (2) y (3), con una llama amarilla (figura 1.3), producto del carbono que no sufrió combustión. Cuando este entra en contacto con una superficie fría, se deposita en forma de hollín. Además se produce monóxido de carbono CO (gas muy venenoso). El quemador en el laboratorio puede tener muchos usos como en la calcinación, como fuente de calor, entre otros. En el caso de la calcinación se debe utilizar además del quemador, un anillo de acero, un triángulo de porcelana y un soporte. En el caso de calentar agua se debe usar, además del quemador, un cedazo de asbesto, un anillo de acero y un soporte o bien un trípode (figura 1.4).

Quemador Bunsen

Figura 1.3. Quemador con llama amarilla.

Quemador Bunsen

Figura 1.4. Uso del quemador Bunsen para calentar agua.

Procedimiento


Materiales

Fósforos o encendedor

Equipo

Quemador Bunsen o Meker, tubos de ensayos, pinzas, cápsula de porcelana, cedazo con asbesto, gradilla para tubos de ensayo.


A) Encendido del quemador

Para encender el quemador debe seguir los siguientes pasos:

  1. Compruebe que la llave principal del gas ubicada en la mesa de trabajo esté abierta.
  2. Asegúrese que las entradas de aire y de gas del quemador estén totalmente cerradas.
  3. Abra la llave de paso del gas que está conectada a su quemador.
  4. Encienda un fósforo o encendedor y acérquelo al cañón del quemador.
  5. Abra lentamente la válvula reguladora de gas del quemador, hasta que encienda la llama color amarillo.
  6. Si se desea obtener una llama de color azul, abra la entrada de aire hasta lograrlo.

Atención

En el caso de que se abra mucho la entrada de aire y la entrada de gas esté poco abierta, el quemador se apagará. Cierre inmediatamente la llave de paso del gas. Asegúrese de cerrar la válvula de gas del quemador y la entrada de aire. Una vez que se esté seguro de que las llaves están cerradas, se inicia con los pasos anteriormente descritos para encender de nuevo el quemador.

B) Uso del quemador

  1. Encienda el quemador siguiendo los pasos anteriormente descritos, hasta obtener una llama amarilla luminosa.
  2. Con la ayuda de una pinza para crisol, sostenga una cápsula de porcelana fría sobre la salida del cañón, por unos segundos. Examine el depósito negro que se forma en la cápsula. Anote las observaciones en su cuaderno.
  3. Abra poco a poco la entrada de aire del quemador, observe el cambio de color de la llama y las zonas características de esta. Anote las observaciones en su cuaderno.
  4. Coloque un palillo de fósforo acostado sobre la boca del tubo de quemador y observe el modo en que se quema. Anote las observaciones en su cuaderno.
  5. Sostenga una esquina de cedazo (no cubierta por el asbesto) sobre la llama y baje el cedazo hasta tocarla. Observe lo que ocurre y anote las observaciones en su cuaderno.

Resultados

¿Por qué es luminosa la llama cuando las entradas de aire están cerradas?

¿Qué le sucedió a la cápsula fría de porcelana? Explique por qué.

Explique por qué cambia la luminosidad al abrir las entradas de aire.

¿En qué forma se quema el palillo de fósforo que se coloca acostado sobre el cañón del quemador? Explique.

¿Por qué la llama tiene forma cónica?

¿Qué sucede cuando se coloca el cedazo entre la llama?

C) Calentar tubos de ensayo

  1. Llene con agua la tercera parte de un tubo de ensayo de 100 x 10 mm.
  2. Sostenga el tubo por la parte superior con una pinza para tubos de ensayo.
  3. Caliente el tubo con la llama azul del quemador. El calentamiento debe ser suave, de abajo hacia arriba por las paredes del tubo, retirando el tubo de la llama y volviéndolo a poner de modo que no se llegue a una ebullición violenta. El fondo del tubo no debe colocarse directo sobre la llama.
  4. Asegúrese de que la boca del tubo no esté apuntando hacia usted o a otro compañero.
  5. Cuide que la llama no toque la pinza. El metal se calienta rápidamente y puede quemar su mano.

Cuestionario

1) ¿Cuál gas se usa en el laboratorio?

2) Ni el propano, ni el butano tienen olor, ¿por qué huele el gas de laboratorio?

3) ¿De qué color está pintada la tubería que conduce el gas en el laboratorio?

4) ¿Cuál reacción ocurre cuando la llama es luminosa?

5) ¿Cuál reacción se presenta cuando la combustión es completa?

6) ¿Qué sucede cuando un quemador se cala?

7) Defina los conceptos: a) combustión, b) combustible y c) comburente.

Bibliografía


Chaverri, G. Química General. Manual de Laboratorio. San José: Editorial Universidad de Costa Rica, 1983