Combustión

La reacción de los alcanos con el oxígeno para formar dióxido de carbono, agua y lo más importante calor, es la principal reacción que se desarrolla en una máquina de combustión interna. Es un proceso  exotérmico  y, sin embargo, para su iniciación se requiere una temperatura muy  elevada, como la de una llama. Así como en la cloración, se necesita mucha energía para romper los enlaces que generan las partículas reactivas iniciales;  los pasos siguientes, propagadores de la cadena, proceden sin dificultad y con la evolución de energía.

Un factor de comprensión más elevado ha hecho el motor de gasolina más eficiente que  los antiguos, pero ha creado, al mismo tiempo, un problema: en ciertas condiciones, la explosión suave de la mezcla combustible-aire es reemplazada en el cilindro por un golpeteo que reduce considerablemente la potencia del motor.

El problema del golpeteo ha sido resuelto en forma satisfactoria de dos modos: a) por  adecuada selección de los hidrocarburos que van a ser empleados como combustible, y b) por adición de tetraetilplomo.

Experimentos con compuestos puros han demostrado que los hidrocarburos de estructuras diferentes difieren ampliamente en su tendencia al golpeteo. La tendencia antigolpe relativa de un combustible se denomina generalmente índice de octano. Se ha establecido una escala arbitraria que le asigna al n-heptano, que golpea muy fuerte, un índice de octano cero y  al 2,2,4-trimetilpentano (iso-octano) un índice 100.

La fracción de gasolina  obtenida por destilación directa del petróleo se mejora por adición de compuestos de mayor índice de octano; a veces, es reemplazada por estos combustibles mejores. Por lo general, los alcanos ramificados, los alquenos y los hidrocarburos aromáticos tienen excelentes cualidades antigolpes y se producen a partir de los hidrocarburos del petróleo por medio del cracking catalítico  y la reformación  catalítica.

Aparte del dióxido de carbono y el agua, el motor de gasolina descarga a la atmósfera  otras sustancias, que son formadoras de contaminación o claramente venenosas:  hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y, de la gasolina emplomada. La inquietud pública creciente en torno  a estos contaminantes ha causado una pequeña  revolución en las industrias del petróleo y del automóvil.