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Eine Einführung in Verbrennungsreaktionen (Verbrennungsreaktionen)

Eine Verbrennungsreaktion ist eine Hauptklasse chemischer Reaktionen, die üblicherweise als „Verbrennen“ bezeichnet werden. Im allgemeinsten Sinne beinhaltet die Verbrennung eine Reaktion zwischen einem brennbaren Material und einem Oxidationsmittel, um ein oxidiertes Produkt zu bilden. Es tritt normalerweise auf, wenn ein Kohlenwasserstoff mit Sauerstoff unter Bildung von Kohlendioxid und Wasser reagiert. Gute Anzeichen dafür, dass es sich um eine Verbrennungsreaktion handelt, sind das Vorhandensein von Sauerstoff als Reaktant und Kohlendioxid, Wasser und Wärme als Produkte. Anorganische Verbrennungsreaktionen bilden möglicherweise nicht alle diese Produkte, bleiben jedoch durch die Reaktion von Sauerstoff erkennbar.

 

Verbrennung bedeutet nicht unbedingt Feuer

Die Verbrennung ist eine exotherme Reaktion. dh sie setzt Wärme frei, aber manchmal verläuft die Reaktion so langsam, dass die Temperaturänderung nicht spürbar ist. Verbrennung führt nicht immer zu Feuer, aber wenn dies der Fall ist, ist eine Flamme ein charakteristischer Indikator für die Reaktion. Während die Aktivierungsenergie überwunden werden muss, um die Verbrennung einzuleiten (dh mit einem brennenden Streichholz ein Feuer anzuzünden), kann die Wärme einer Flamme genug Energie liefern, um die Reaktion selbsttragend zu machen.

 

Allgemeine Form einer Verbrennungsreaktion

Kohlenwasserstoff + Sauerstoff → Kohlendioxid + Wasser

 

Beispiele für Verbrennungsreaktionen

Es ist wichtig zu bedenken, dass Verbrennungsreaktionen leicht zu erkennen sind, da die Produkte immer Kohlendioxid und Wasser enthalten. Hier sind einige Beispiele für ausgeglichene Gleichungen für Verbrennungsreaktionen. Es ist zu beachten, dass Sauerstoffgas zwar immer als Reaktant vorhanden ist, in den schwierigeren Beispielen der Sauerstoff jedoch von einem anderen Reaktanten stammt.

  • Verbrennung von Methan
    CH 4 (g) + 2 O 2 (g) → CO 2 (g) + 2 H 2 O (g)
  • Verbrennung von Naphthalin
    C 10 H 8 + 12 O 2 → 10 CO 2 + 4 H 2 O.
  • Verbrennung von Ethan
    2 C 2 H 6 + 7 O 2 → 4 CO 2 + 6 H 2 O.
  • Verbrennung von Butan (häufig in Feuerzeugen enthalten)
    2C 4 H 10 (g) + 13O 2 (g) → 8CO 2 (g) + 10H 2 O (g)
  • Verbrennung von Methanol (auch als Holzalkohol bekannt)
    2CH 3 OH (g) + 3O 2 (g) → 2CO 2 (g) + 4H 2 O (g)
  • Verbrennung von Propan (verwendet in Gasgrills, Kaminen und einigen Kochherden)
    2C 3 H 8 (g) + 7O 2 (g) → 6CO 2 (g) + 8H 2 O (g)

 

Komplette versus unvollständige Verbrennung

Die Verbrennung verläuft wie alle chemischen Reaktionen nicht immer mit 100% iger Effizienz. Es neigt dazu, Reaktanten genauso wie andere Prozesse zu begrenzen. Infolgedessen gibt es zwei Arten der Verbrennung, denen Sie wahrscheinlich begegnen:

  • Vollständige Verbrennung : Die vollständige Verbrennung wird auch als „saubere Verbrennung“ bezeichnet und ist die Oxidation eines Kohlenwasserstoffs, der nur Kohlendioxid und Wasser erzeugt. Ein Beispiel für eine saubere Verbrennung wäre das Verbrennen einer Wachskerze: Die Wärme des brennenden Dochtes verdampft das Wachs (einen Kohlenwasserstoff), das wiederum mit Luftsauerstoff reagiert und Kohlendioxid und Wasser freisetzt. Im Idealfall brennt das gesamte Wachs, sodass nach dem Verzehr der Kerze nichts mehr übrig bleibt, während Wasserdampf und Kohlendioxid in die Luft gelangen.
  • Unvollständige Verbrennung : Die unvollständige Verbrennung wird auch als „schmutzige Verbrennung“ bezeichnet und ist eine Kohlenwasserstoffoxidation, bei der neben Kohlendioxid auch Kohlenmonoxid und / oder Kohlenstoff (Ruß) entstehen. Ein Beispiel für eine unvollständige Verbrennung wäre die Verbrennung von Kohle (einem fossilen Brennstoff), bei der Mengen an Ruß und Kohlenmonoxid freigesetzt werden. Tatsächlich verbrennen viele fossile Brennstoffe – einschließlich Kohle – unvollständig und geben Abfallprodukte an die Umwelt ab.

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