¿Qué es el análisis de combustión?

En química, el análisis de combustión es un método que se utiliza para determinar la composición atómica de una sustancia. Con este método, un químico puede tomar una masa medida con precisión de una sustancia desconocida y quemarla en condiciones controladas para analizar los productos de combustión y así determinar la fórmula empírica de la muestra. La fórmula empírica de una sustancia se refiere al tipo de átomos que forman la sustancia y los números relativos de cada tipo de átomo, expresados ​​como la proporción más simple posible en números enteros. Por esta razón, en química orgánica a veces se hace referencia a la fórmula empírica como la fórmula más simple.

Si bien los métodos de análisis de combustión pueden permitir a un científico determinar la fórmula empírica de una sustancia desconocida, no proporcionan información ni sobre la fórmula molecular ni sobre la fórmula estructural de la sustancia. Estas dos fórmulas proporcionan información adicional que no se puede determinar mediante análisis de combustión. La fórmula molecular es muy parecida a la fórmula empírica, con la excepción de que, además de mostrar el tipo y la proporción relativa de cada tipo de átomo, también muestra el número absoluto de átomos en cada molécula de la sustancia. La fórmula estructural proporciona aún más información, al mostrar exactamente cómo los átomos de la molécula están vinculados entre sí.

El análisis de combustión se utiliza principalmente para determinar las fórmulas empíricas de compuestos orgánicos desconocidos basados ​​en carbono. A medida que se quema la muestra del compuesto original, en presencia de oxígeno, los átomos de carbono de la muestra se convierten en dióxido de carbono y los átomos de hidrógeno se convierten en agua. El dióxido de carbono se conoce como un «óxido» de carbono, porque está formado por un átomo de carbono unido a dos átomos de oxígeno. El agua es un óxido de hidrógeno, ya que consta de dos átomos de hidrógeno unidos con un átomo de oxígeno. Asimismo, otros elementos que se encuentran presentes en la muestra original se convertirán, durante el proceso de combustión, en óxidos de los elementos originales.

Un instrumento analizador de gases que se utiliza para el análisis de la combustión generalmente consta de una cámara de combustión calentada, que se suministra con una corriente de oxígeno, y una serie de trampas. La corriente de oxígeno pasa a través de la cámara de combustión y, a medida que se quema la muestra que se analiza, esta corriente de oxígeno lleva consigo los productos de la combustión. Estos productos se encuentran en forma de gases, que se retienen en las trampas de salida, donde se pueden medir para completar el análisis.