¿Qué hace que una sustancia como la gasolina o la pólvora sea explosiva a nivel molecular?

Peter Hand lo tiene correcto, pero pensé que valía la pena señalar que “explotar” es un término vago que cubre muchas reacciones.

Primero que nada: los explosivos detonan, cosas como la gasolina y la pólvora se queman. Esas son dos reacciones químicas completamente diferentes.

Lo que hacen la gasolina y la pólvora cuando se queman es oxidarse rápidamente. Esa es en realidad la misma reacción química que el óxido, pero mucho más rápido. Esa es también la razón por la que necesita una fuente de oxígeno (bueno, no siempre es por corrosión, pero eso no viene al caso). El oxígeno se adhiere a las moléculas dentro de la sustancia, porque eso es lo que hace el oxígeno. Si eso ocurre rápidamente, obtendrás mucho calor de la reacción. Un combustible de hidrocarburos como la gasolina tiene una gran cantidad de energía almacenada en sus enlaces moleculares, que fueron bloqueados por la luz solar hace millones de años (la mayoría del petróleo proviene de algas marinas prehistóricas y plancton). Entonces, la energía provenía originalmente de la fotosíntesis, la quema es el proceso de esas moléculas que vuelven a su estado de energía inferior preferido y liberan la energía que esos organismos fotosintéticos almacenaron hace millones de años.

Los explosivos (los propios como TNT, Composición B, C4, etc.) experimentan una reacción diferente. No se queman, en cambio, si los golpeas lo suficientemente fuerte, las moléculas se desintegran en grandes volúmenes de gas. Típicamente, un explosivo se caracteriza por la presencia de grupos de nitrógeno inestables en la molécula. No ocurren naturalmente, por lo que la energía almacenada en los enlaces moleculares fue puesta allí por un proceso industrial.

Ni la gasolina ni la pólvora son explosivas a nivel molecular. Ambos son inflamables en oxígeno, aunque la pólvora trae su propio oxígeno.

Un explosivo a nivel molecular sería algo así como el nitrato de amonio – fórmula química NH4NO3. Es una molécula relativamente inestable y, como puede ver, cada uno de sus átomos componentes es un gas. Entonces, si lo golpeas muy fuerte, se disocia completamente en gas caliente, ocupando algo así como 1200 veces el volumen de la molécula original.

En realidad, esta pregunta se relaciona con cada químico reactivo, ya sea un elemento puro o compuesto. La mayoría de los explosivos tienden a ser químicamente inestables en diferentes niveles. Ahora la gasolina y la pólvora son dos cosas que reaccionan catabólicamente. Si no está familiarizado con este término, catabólico significa: C = A + B, C es la sustancia original (su gas o pólvora) y A y B son cualquiera de los productos resultantes. Entonces, para resumir, algunas sustancias están compuestas de cosas que tienden a querer reaccionar con otras cosas, separando así la sustancia en 2 cosas nuevas.

¡Espero que esto ayude!