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| http://2.bp.blogspot.com/_o-1UTO4-UVQ/R4UQvDwaOVI /AAAAAAAAAgw/uNVwqOz7Zlc/s320/cerilla1.JPG |
En
primero de carrera nos explicaron el funcionamiento de la cerilla en
Química Inorgánica, parece un chiste de Lepe... Pero, ¿nunca te
has preguntado por qué al frotarla se enciende tan fácilmente el
fuego? El fuego es, irremediablemente, algo que nos atrae o nos
asusta, o quizá ambas cosas...
Recuerdo
que en infantil, encontramos una caja de cerillas y nos pasamos el
recreo intentando encenderlas. No lo conseguimos. Aún ahora pienso
que es difícil que no lo consiguiéramos: o bien estaban
defectuosas, o bien algún ser invisible nos protegió de quemarnos.
Aquella caja era nuestro tesoro, y lo intentábamos con una mezcla de
temor y respeto. Porque en una ocasión en unos talleres de verano del ayuntamiento, hacíamos casas al estilo de pagodas con cajas de cerillas y cerillas, y la de mi hermano se incendió... No sé si esto influyó en el miedo que le tengo al
fuego, o fue el hecho de quemarme al encender una cerilla por primera
vez, o el hecho de ver arder una sartén en la cocina, o vete a saber
qué...
Ahora
soy capaz de encender una vela sin que me tiemblen las manos, pero no
sé si podría decir lo mismo de una barbacoa, un fuego en la
chimenea o el mismo mechero Bünsen del laboratorio. Y es que cuando
se mezcla con gas inflamable y fuego azul y grande, lo cierto es que
me da miedo... Pero me gusta observar el fuego: es algo que
hipnotiza. ¿Habéis observado el humo al apagar una vela? Se aprecia
el paso de flujo laminar a turbulento y fue una de las fotografías
que ganó el concurso de Ciencias en mi Facultad en primero de
carrera.
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| http://desmotivaciones.es/demots/201101/velaapagada.jpg |
Vayamos
ahora con el comportamiento de la cerilla: el compuesto de la tabla
periódica llamado fósforo arde en contacto con el aire. Las
primeras cerillas eran fósforo, recubierto con azufre, y al
rascarlas se desprendía la capa protectora, de manera que el fósforo
quedaba “al aire” y la cerilla se encendía. En realidad, la
primera cerilla comercial del científico John Walker era una mezcla
de sulfuro de antimonio, clorato de potasio, goma y almidón. Pero
tenía algunos problemillas..., que iban desde que producía un olor
desagradable, y que la reacción de encendido era prácticamente
explosiva... Para eliminar el mal olor, se añadió fósforo blanco a
la mezcla. Sin embargo, el fósforo es tóxico y en cada cerilla
había suficiente cantidad como para causar la muerte de personas, y
obreros que fabricaban cerillas tuvieron numerosos problemas...,
hasta que se prohibieron.
También
se empleaba en las cámaras fotográficas. ¿Tenéis la imagen de
aquello de “mirad al pajarito”, y se quitaba una tela y se
encendía el flash? Pues en realidad era fósforo, que en contacto
con el aire, producía la suficiente luz como para tomar la foto.
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| http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSBXq9vDtfbOn_CBGBgpLJZSdED4Fi-_mYOIVscHc2CsECxS_IwsRy7-94-Zw |
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| http://mediateca.educa.madrid.org/imagen/imagenes/publica s/tam3/k1/k1kr4lj3wrq8ja8k.jpg |
El
fósforo no solo está en forma de fósforo blanco: el fósforo rojo
es menos peligroso, y se empezó a emplear. Además, se separaron los
componentes de la cerilla: en la cabeza había sulfuro de antimonio y
clorato potásico, y en la superficie tenía vidrio en polvo, cola y
fósforo rojo. Cuando se frotaba la cerilla, debido a la fricción
parte del fósforo rojo pasaba a la forma blanca y se encendía.
Ahora se utiliza un compuesto de fósforo: el sesquisulfuro de
fósforo para reducir los riesgos.
Lo
que no sabía es que existen dos tipos de cerillas, aquellas que se
encienden por fricción con cualquier superficie y las llamadas de
seguridad porque solo se encienden al frotarlas con una zona de la
caja, que es donde en realidad se encuentra el fósforo (¡igual por
eso, no conseguí encenderlas en infantil!).
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| http://eltamiz.com/wp-content/uploads/2008/03/fosforo-rojo.jpg |
Me ha gustado esta entrada sobre cerillas, aunque me han quedado dudas:
ResponderEliminar- ¿Por qué en el núcleo tenía sulfuro de antimonio y clorato potásico, si es el fósforo el que arde en contacto en el aire?
- ¿Por qué, si las cerillas de seguridad tienen el fósforo en la caja, ésta no arde al encenderlas, sino que arde la cerilla?
Ahora entiendo por qué nunca he conseguido encender una cerilla en otra superficie, o en la propia uña.
Buenas preguntas, Leti!!
Eliminar1. John Walker consiguió de casualidad esa cerilla: todos los compuestos formaban una especie de lágrima, que puesta sobre un palito, se convirtió en la primera cerilla (o al menos eso cuenta la Wikipedia...)
2. Tendría que investigar más... Te copio la respuesta de la wikipedia, a mí no me acaba de convencer...
La seguridad viene dada por la sustitución del fósforo blanco por fósforo rojo, y por la separación de los ingredientes: la cabeza de la cerilla se compone de sulfuro de antimonio y clorato potásico, mientras que la superficie sobre la que se frota es de vídrio en polvo, cola y fósforo rojo. Las superficies de raspado suelen estar compuestas principalmente por sulfuro de fósforo, perclorato potásico, azufre y cola. En el momento de frotar ambas, debido al calor de la fricción parte del fósforo rojo se convierte en fósforo blanco, éste se prende, y comienza la combustión de la cerilla.
Si encuentro algo mejor, vuelvo a responder ;)
Sí, si encuentras algo mejor, vuelve a responder, porque no me ha solucionado mucho. Sigo sin saber por qué le pone sulfuro de antimonio y clorato potásico, en vez de otras cosas. ¿Sólo porque formaban una lágrima?
ResponderEliminarY lo de la caja, igual que antes. Algo tiene que tener la cerilla para que arda ella y no la caja, sobre todo si tenemos en cuenta que la caja está llena de fósforo, por lo que dice Wikipedia.
Qué lío me estoy haciendo yo sola...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
EliminarArde la cerilla y no la caja porque es más combustible el trisulfuro de tetrafósforo que el fósforo blanco, según las entalpías de combustión siguientes :
EliminarP4 + 5 O2 = P4O10 + 3.013 kJ/mol
P4S3 + 8 O2 = P4O10 + 3 SO2 + 3.676 kJ/mol
Con respecto a la otra pregunta, habiendo ya un combustible como el P4S3 , ¿ para qué hacen falta el clorato de potasio y el sulfuro de antimonio (III) ? . La respuesta está nuevamente en la entalpía de combustión del P4S3 , tan alta , que si fuera éste el combustible empleado en la cabeza , se inflamaría en cualquier superficie rugosa , y ya no serían "cerillos de seguridad". Por eso sólo se agrega una muy pequeña cantidad de P4S3 como para que se inflame la cabeza y para que el alto calor producido proporcione la energía de activación para las dos reacciones que siguen : (a) La descomposición del clorato de potasio KClO3 en presencia de catalizador MnO2 produce O2 (sin catalizador no porque produciría perclorato de potasio) :
2 ClO3 = 2 KCl + 3 O2
El calor (alto) que produjo la combustión del P4S3 , más el oxígeno O2 que produjo la reacción anterior , hacen posible la combustión del sulfuro de antimonio (III) , que no es tan exotérmica y sólo se inflama si se raspa contra la caja :
Sb2S3 + 9/2 O2 = Sb2O3 + 3 SO2 + 1.436 kJ/mol
Muchas gracias por la respuesta, Físicoquímica 3!
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