Uvod u reakcije izgaranja (izgaranja)

reakcija izgaranja je glavna klasa kemijskih reakcija, što se obično naziva "gorenje". U najopćenitijem smislu, sagorijevanje Uključuje reakciju između zapaljivog materijala i oksidanta za dobivanje oksidiranog proizvoda. Obično se događa kada ugljikovodik reagira s kisikom kako bi se stvorio ugljični dioksid i voda. Dobri znakovi da se bavite reakcijom izgaranja uključuju prisustvo kisika kao reaktanta i ugljičnog dioksida, vode i topline kao proizvoda. Reakcije anorganskog izgaranja možda ne čine sve te proizvode, ali ostaju prepoznatljive reakcijom kisika.

Izgaranje je an egzotermna reakcija, što znači da oslobađa toplinu, ali ponekad se reakcija odvija tako sporo da promjena temperature nije uočljiva. Izgaranje ne rezultira uvijek vatrom, ali kad se dogodi, plamen je karakterističan pokazatelj reakcije. Dok se mora aktivirati energija aktiviranja za pokretanje izgaranja (tj. Korištenjem upaljene šibice za paljenje vatre), toplina plamena može osigurati dovoljno energije da reakcija ostane samoodrživa.

ugljikovodik + kisik → ugljični dioksid + voda

Važno je zapamtiti da je reakcije izgaranja lako prepoznati, jer proizvodi uvijek sadrže ugljični dioksid i vodu. Evo nekoliko primjera uravnoteženih jednadžbi za reakcije izgaranja. Imajte na umu da, iako je plin kisik uvijek prisutan kao reaktant, u sitnijim primjerima kisik dolazi iz drugog reaktanta.

• Izgaranje metana
  CH₄(g) + 20 °₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O (g)
• Izgaranje naftalena
  C₁₀H₈ + 12 O₂ → 10 CO₂ + 4 H₂O
• Izgaranje etana
  2 C₂H₆ + 7 O₂ → 4 CO₂ + 6 H₂O
• Izgaranje butana (obično se nalazi u upaljačima)
  2C₄H₁₀(g) + 13 °₂(g) → 8CO₂(g) + 10H₂O (g)
• Sagorijevanje metanola (poznato i kao drveni alkohol)
  2CH₃OH (g) + 300₂(g) → 2CO₂(g) + 4H₂O (g)
• Izgaranje propana (koristi se na plinskim roštiljima, kaminima i nekim štednjacima)
  2C₃H₈(g) + 70 ° C₂(g) → 6CO₂(g) + 8H₂O (g)

Izgaranje, kao i sve kemijske reakcije, ne odvija se uvijek sa 100% efikasnošću. Sklon je ograničavanju reaktanata isto kao i ostali procesi. Kao rezultat, vjerojatno ćete naići na dvije vrste izgaranja:

• Potpuno izgaranje: Također se naziva "čisto izgaranje", potpuno izgaranje je oksidacija ugljikovodika koji stvara samo ugljični dioksid i vodu. Primjer čistog izgaranja bilo bi paljenje voštane svijeće: Toplina iz plamenog fitilj ispari vosak (ugljikovodik) koji zauzvrat reagira s kisikom u zraku da oslobađa ugljični dioksid i voda. U idealnom slučaju, sav vosak gori, tako da nakon potrošnje svijeće ne ostaje ništa, dok se vodena para i ugljični dioksid rasuju u zraku.
• Nepotpuno izgaranje: Nazvano i "prljavim sagorijevanjem", nepotpuno sagorijevanje je oksidacija ugljikovodika koja uz ugljični dioksid stvara i ugljični monoksid i / ili ugljik (čađu). Primjer nepotpunog izgaranja može biti izgaranje ugljena (fosilno gorivo), tijekom kojeg se oslobađaju količine čađe i ugljičnog monoksida. U stvari, mnoga fosilna goriva - uključujući ugljen - sagorijevaju se nepotpuno, ispuštajući otpadne proizvode u okoliš.