Buenas noches y bienvenidos, hijos del Rock & Roll.
Te he hablado, en anteriores episodios, sobre las reacciones exotérmicas (cuando se libera energía, en forma de calor, del propio sistema) y sobre las reacciones endotérmicas (cuando no tiene una fuente externa de energía y baja la temperatura del sistema).
Así que ya tocaba hablar del comportamiento de los gases.
Qué es un proceso espontáneo
Un sistema que evoluciona espontáneamente en una única dirección, sin influencia externa.
Una reacción es espontánea si, la misma, es exotérmica.
Ojo cuidado, que también hay procesos físicos y químicos que son espontáneos, aunque sean endotérmicos.
Criterio de espontaneidad
Porque todo sigue un criterio, claro.
En un proceso espontáneo (ΔG<0)
Cuanto menor sea ΔG, mayor será la probabilidad de reacción.
Es decir, cuando disminuye la entalpía, se desprende calor durante la reacción (ΔH es negativo).
Pero cuando el caos (la entropía “S”) aumenta. Entonces ΔG (ΔH – TΔS), será negativo.
(ΔS es positivo y -TΔS será negativo)
Ergo, para que un proceso sea espontáneo, su ΔG tiene que ser negativo (ΔG<0).
Vamos, que la energía libre del sistema debe disminuir.
Evidentemente, cuando ΔG sea positivo, el proceso no puede producirse de forma espontánea.
Y lo que ocurrirá espontáneamente es el proceso inverso.
Volvamos, un momento, al culo del galardonado con la máxima distinción honorífica. Poque sí, porque me da por saco que hasta Bob Dylan tenga un Nobel.
¿Puede un ano, invertir el proceso?
Lo dudo.
Aunque después de presenciar el parto* de mi hijo…
*Tenía una vuelta de cordón, lo que le hacía entrar de nuevo por mucho pujo que hiciera una menda (te lo juro, como una goma de puenting).
En el caso de que ΔG = 0, el sistema ha alcanzado un estado de equilibrio.
Y no evoluciona (sus propiedades no cambian a lo largo del tiempo).
Ejemplos de procesos espontáneos
El centro del Universo es un lugar maravilloso excavado en la roca…
Llamado Fraguel Rock.
Pero en el interior de tus tripas pasan cosas, cosas interesantes.
La producción de gases
Durante el proceso metabólico (resultante de la digestión), en tus intestinos, se producen gases.
Muchos de ellos son obra y gracia de las bacterias (éstas, viven en simbiosis dentro del intestino grueso).
No son más que uno de los subproductos, procedentes de la digestión.
Como la orina y las heces.
Sí, pis y caca.
La acumulación de un gas
Para hablar de gas, se me hace imperativo hablar de pedos.
Sí, cuando tú comes coles de Bruselas, fabes…
Durante el proceso de digestión, acontecen mogollón de reacciones metabólicas.
Fruto de esas reacciones se generan diversos gases.
Que son retenidos en tus intestinos (meteorismo) hasta que logran ser expulsados al exterior.
Tu tripa hace de contenedor y el esfínter de tu ano, de llave.
Los más populares:
- Por su olor, el ácido sulfúrico.
- Por contaminar, el metano.
- Hay más y me pienso recrear en el tema.
Cómo se elimina el exceso de gas
El metano, como gas responsable de tus ventosidades y el efecto invernadero (y no me refiero a cuando te metes bajo el edredón a oler tus pedos).
Es un gas ideal.
- Se produce por la descomposición de materia orgánica.
- También es el hidrocarburo alcano más sencillo que existe.
- Está compuesto por cuatro átomos de hidrógeno y uno de carbono (CH4), unidos por enlaces covalentes.
- Se usa como combustible.
Tirándote un pedo
Sí, la forma más efectiva es expulsarlo.
Esta acción puede ser espontánea, fruto de un ataque de risa, de tos…
O no.
Puede ser una acción organizada, planificada y ejecutada en el momento que el pedorro, considere oportuno.
De forma similar se alcanzan el equilibrio térmico y el químico.
Con esto quiero decir, que el recipiente eres tú.
La expansión de un gas
Ya hemos visto, cómo se puede producir y acumular un gas en el intestino.
Ahora toca hablar de cómo se expande, ese gas ideal, cuando no hay barreras físicas que lo retengan.
Ventosidades
Bonita palabra para hablar de pedos.
Cuando tú haces la digestión, produces gas.
Esto es así.
Dependiendo del tipo de alimentación que lleves, lo harás en mayor o menor medida.
Alterando, de igual modo, su composición.
Sí, el aroma y la densidad.
Ejemplo gráfico
Si estuviera en un laboratorio, te lo explicaría con el clásico ejemplo en el que se visualiza cómo se expande el gas uniformemente entre dos matraces, unidos por una llave.
Pero, estoy en casa.
Así que un mechero nos va a servir para el ejemplo.
Y más adelante lo usaremos también para explicar la combustión de un pedo.
Tenemos un mechero
Un mechero es un recipiente de gas.
Cuando apretamos el botoncico, sale gas
El botón, es la llave de paso.
El gas se expansiona
Sale y se dispersa por el aire que hay a su alrededor
El gas no regresará al mechero
Por mucho que dejemos la llave (el botoncito) abierta (apretado).
La mezcla de dos gases separados
Bueno, pues aquí no nos sirve que existan mecheros con una barrera interior:
- Porque es el mismo gas.
- Porque la barrera no es tal, no aísla al gas en su contenedor. Es como un muro entre los dos recipientes, conectado por arriba.
- Lo del mechero ha sido una coña.
Tenemos 2 depósitos (1 y 2)
Los depósitos, están unidos mediante un conducto provisto de una llave.
En cada uno (1 y 2) un gas diferente (ideal) a la misma presión (p) y temperatura* (T)
Abrimos la llave de paso…
*A temperatura ambiente.
¿Se alcanzará el equilibrio?
Depende.
Si la transformación se realiza a temperatura (T) constante, la tendencia “natural” de los gases, será dinfundirse entre ambos recipientes hasta llenar la totalidad del depósito.
Para ello deberán alcanzar las presiones p1 y p2- respectivamente.
Aunque cada gas tenga una presión distinta, la temperatura se mantiene constante.
Calcular la variación de entropía
Ecuación simplificada:
Como valor total de la entropía nos quedaría:
Donde S es la entropía molar de la mezcla (T y p)
Soi es la entropía molar del componente i (el gas) a las mismas T y p (Temperatura y presión)
En los procesos espontáneos, teóricamente hablando:
El sistema evoluciona hasta alcanzar un estado de equilibrio.
Pero al experimentar:
Una vez alcanzado el sistema de equilibrio, el sistema no evoluciona en sentido contrario.
Su tendencia es continuar en estado de equilibrio.
Para que el sistema evolucionase, tendríamos que suministrar energía del exterior.
Si quieres ver una muestra de cómo el célebre (y fallecido) Cela, alardea de su ingeniería rectal y de pedos.
Te animo a buscar “Las ladillas son centollos”, un fragmento de un programa en el no sólo habla de culos y palanganas.
Poco después de semejantes declaraciones, le otorgaron la máxima distinción honorífica.
Ya que hemos sacado el mechero…
Hablemos de explosiones
Reacciones molongas
Las reacciones de combustión
Son todas aquellas reacciones químicas que se producen en una única dirección.
Ejemplo gráfico
Cuando usas un mechero:
- Estás liberando el gas del contenedor (al apretar el botón)
- Estás accionando un mecanismo externo (la rueda)
- Produciendo la chispa (mediante otro mecanismo del que te hablaré en próximos episodios)
- Que será el detonante para explosión controlada y posterior combustión (la llama)
Las reacciones de explosión
Sorpresa!!
En teoría, son unidireccionales, es decir, una vez se activa la reacción y/o acción detonante.
La fuerza de la explosión irá en una dirección (del núcleo hacia afuera) y nunca en sentido contrario.
Mec!
Estos locos teóricos no han oído hablar de la Camilo y su palangana.
Ignición de flatulencias
Para hablar de hacer un lanzallamas con tu anete y un mechero.
Por seguridad, te voy a explicar qué es un pedo y por qué produce una llamarada.
Composición de un pedo
Como ya te adelanté, los pedos están compuestos por diversos gases, estos gases son desechos metabólicos que se producen en tus intestinos.
Por lo que, cada pedo, puede sufrir una variación en su composición que lo hace diferente al anterior, aunque sea de la misma persona.
Química de un pedo
En una ventosidad podemos encontrar:
- Carbono
Qué te voy a decir yo del Carbono que ya no sepas.
Está por todos lados, de hecho, está en la tabla del top 15 de elementos más presentes en la superficie terrestre.
Es el 2º elemento más abundante en el cuerpo humano en masa (aproximadamente el 18,5%) después del oxígeno.
- Hidrógeno
Es el elemento más abundante del universo, al constituir (aproximadamente el 75 % de la materia visible).
Es un gas inflamable, así que en combinación con el ácido sulfúrico y el metano, es una bomba.
- Ácido sulfhídrico
El ácido sulhídrico arde, sí, además de darle ese olorcillo a la ventosidad, también combustiona.
(ΔHc = -519 kJ/mol)3
2H2S(g) + 3O2(g) → 2SO2(g) + 2H2O(g)
- Metano
- El metano arde (en presencia de oxígeno).
- Formando agua y dióxido de carbono.
- Produciendo una llamarada azul.
(ΔHc = -891 kJ/mol)2
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
- Nitrógeno
El nitrógeno presente en las flatulencias proviene de la aerofagia.
Vamos, que tragas aire al comer.
- Oxígeno
También procede de la aerofagia.
No tiene mucho misterio.
Por eso es importante comer con la boca cerrada y no abusar de bebidas carbonatadas.
Sólo nos falta dióxido de carbono, para el coctel
Bien pues…
El CO2 resulta de la reacción del ácido estomacal (Ácido clorhídrico) con el NaHCO3 (procedente de la bilis pancreática).
Conclusiones:
Los pedos molan, los pedos contaminan, los pedos huelen mal, los pedos son peligrosos.
Y ahora:
ENTALPÍA DOMÉSTICA – EL ORIGEN DE LA VIDA
Algunos dirán que es magia, pero en realidad ha sido un proceso bastante lento y asquerosito, ya que para crear vida, de la nada. No me refiero a la reproducción. Se han tenido que producir una serie de catastróficas desdichas energéticas.
VIABILIDAD DEL PLAN GILINAUTAS
Vamos a ver de forma científica, cómo sí sería viable el lanzamiento indiscriminado de gilipollas al espacio.
- No escribo cosas tan interesantes como para invadir tu correo cada vez que publico cualquier mierda
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