Explica por qué la combustión del metano se considera una reacción redox y qué papel juega el oxígeno en ella.

1. La combustión del metano es \mathrm{CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_{2}O_{(g)} + E}.
2. El carbono en \mathrm{CH_{4}} tiene número de oxidación -4; en \mathrm{CO_{2}} pasa a +4. Al aumentar su número de oxidación, el carbono se oxida.
3. El oxígeno molecular \mathrm{O_{2}} tiene número de oxidación 0; en \mathrm{CO_{2}} y \mathrm{H_{2}O} pasa a -2. Al disminuir su número de oxidación, el oxígeno se reduce.
4. Como coexisten oxidación y reducción en la misma reacción, se trata de una reacción redox. El \mathrm{O_{2}} es el agente oxidante (acepta electrones) y el metano es el agente reductor (cede electrones).
5. La reacción liberta energía E como calor y luz (la llama).

Balanea la ecuación de combustión del metano y verifica el balance de átomos.

1. Ecuación desbalanceada: \mathrm{CH_{4} + O_{2} \rightarrow CO_{2} + H_{2}O}.
2. Balanceamos carbono: 1 C a la izquierda, 1 C a la derecha (ya está balanceado).
3. Balanceamos hidrógeno: 4 H en \mathrm{CH_{4}}, se necesitan 2 \mathrm{H_{2}O} (2 × 2 = 4 H).
4. Balanceamos oxígeno: a la derecha hay 2 (de \mathrm{CO_{2}}) + 2 (de 2\mathrm{H_{2}O}) = 4 O; se necesitan 2 \mathrm{O_{2}} a la izquierda.
5. Verificación: C: 1 = 1; H: 4 = 4; O: 4 = 4. Queda \mathrm{CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_{2}O_{(g)}}.

¿Por qué en los pozos petroleros se mantiene encendida una llama al final del tubo de escape del gas asociado al petróleo?

1. El gas que se extrae junto con el petróleo (principalmente propano y otros hidrocarburos) se expulsa a presión por el tubo de escape.
2. Si no se conecta a un contenedor de almacenamiento, el gas se acumularía en las inmediaciones del pozo.
3. La acumulación provocaría riesgo de explosión y daños a la salud por inhalación.
4. Al mantener una llama encendida, el gas se quema continuamente (combustión redox) y se convierte en \mathrm{CO_{2}} y \mathrm{H_{2}O}, que se dispersan, eliminando el riesgo.

¿Qué es un combustible y por qué los hidrocarburos como el propano y el butano son combustibles importantes?

1. Un combustible es toda sustancia capaz de arder en presencia de oxígeno, liberando energía (madera, carbón, gas, etc.).
2. Los hidrocarburos son compuestos de carbono e hidrógeno (propano \mathrm{C_{3}H_{8}}, butano \mathrm{C_{4}H_{10}}, metano \mathrm{CH_{4}}).
3. Al reaccionar con \mathrm{O_{2}} producen \mathrm{CO_{2}}, \mathrm{H_{2}O} y gran cantidad de energía, por lo que son eficientes como combustible.
4. Además, al licuarse (gas LP) se transportan y almacenan fácilmente en encendedores, cilindros y contenedores estacionarios.