¿De qué están hechas las llamas?

No estoy 100% seguro de esto, pero aquí va:

Burning / Fire es básicamente una reacción química autosostenible. La chispa original provoca una reacción química (en el caso de la madera) que rompe los enlaces de celulosa y forma enlaces de carbono-oxígeno. Esto da como resultado una liberación neta de energía que es suficiente para comenzar la misma reacción en los enlaces cercanos, esencialmente una reacción en cadena. Entonces, esta reacción conduce a la descomposición de la madera junto con la liberación de toneladas de energía.

OKAY. Ahora en la parte ligera. Un átomo tiene un montón de electrones que orbitan el núcleo. Estos electrones solo pueden viajar a lo largo de ciertas “pistas” o niveles de energía. Cuando pones energía, un electrón puede “saltar” a un nivel de energía más alto momentáneamente. Una vez que e- se aburre, vuelve al estado fundamental, eliminando la energía que recogió anteriormente en forma de luz visible.

Finalmente estamos listos para llegar a la llama. La energía de la reacción en cadena excita los electrones de las moléculas de aire a su alrededor, haciendo que salten. A medida que suben y bajan los niveles de energía, se emite luz. Como el calor se disipa tan rápido, solo las moléculas de aire muy cercanas al sitio de la reacción emiten luz. Este grupo es lo que llamamos la llama.

Detalles técnicos:
La reacción que describí generalmente se llama reacción de reducción-oxidación (redox) porque implica la transferencia de electrones a moléculas de oxígeno. Estás rompiendo los enlaces de celulosa en la madera. La celulosa es esencialmente solo largas cadenas de azúcar. ¿Sabes cómo tu cuerpo emite calor constantemente? La misma reacción (ish).

Los niveles de energía también se conocen como capas de valencia y se ven muy bien. Puedes resolver algunas ecuaciones de onda locas y visualizarlas.

Consiste en una gran cantidad de átomos gaseosos que se agitan (provenientes del combustible) que reaccionan con el oxígeno del aire. Los átomos tienen grandes velocidades aleatorias (lo que significa que la llama está caliente) y experimentan excitaciones y desexcitaciones rápidas debido a colisiones, lo que resulta en radiación (que también incluye luz visible).

Podría continuar con esto, pero en este punto preferiría referirte al genio de Richard Feynman. Solicitaría a cualquiera que esté interesado en comprender la física detrás de una llama que le dedique unos minutos para esto:

Para una introducción más simplista y alegre (y en mi opinión menos informativa) sobre qué es una llama, eche un vistazo a Qué es una llama

Gases combustibles que reaccionan con el oxígeno. pero la parte que ves es una capa de humo muy caliente.

Mira, solo los gases pueden crear una llama. Los líquidos inflamables (como la gasolina o el alcohol) solo se queman porque los vapores salen del líquido, se mezclan con el aire y reaccionan. Los sólidos inflamables (como la madera o el papel) solo se queman porque el calor descompone sus moléculas en gases inflamables, que se mezclan con el aire y reaccionan.

A medida que los gases reaccionan con el oxígeno, liberan energía en forma de calor y luz. La luz que produce es en realidad azul, razón por la cual las llamas con mucho oxígeno (piense en un soplete) se queman en azul. Pero las llamas de combustión libre no tienen tanto oxígeno, lo que hace que produzcan hollín, que son básicamente partículas microscópicas de carbono (también conocido como humo). Estos pedazos de carbono se forman alrededor del borde de la llama y se sobrecalientan por el proceso de combustión. Cuando se calientan lo suficiente, brillan de color naranja, que es lo que da color a las llamas. (Para probar esto, sostenga un trozo de papel de aluminio sobre cualquier llama naranja, verá que se acumula carbono rápidamente).

La llama en sí consiste en gases calientes y hollín, pero la reacción química que está ocurriendo es lo que hace que se vea como se ve.