Hvad er en forbrændingsreaktion?

En forbrændingsreaktion, undertiden forkortet RXN, er en hvilken som helst reaktion, hvor et brændbart materiale kombinerer med oxygen eller oxideres. Den mest almindelige forbrændingsreaktion er en brand, hvor kulbrinter brænder i luft for at frembringe kuldioxid, vanddamp, varme, lys og ofte aske. Selvom andre kemiske reaktioner kan producere varme, deler forbrændingsreaktioner altid specifikke egenskaber, som skal være til stede for en reaktion til at være en sand forbrændingsreaktion.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

En forbrændingsreaktion er en kemisk reaktion, hvor et materiale kombinerer med oxygen for at afgive lys og varme. I de mest almindelige forbrændingsreaktioner brænder kulbrinteholdige materialer som træ, benzin eller propan i luft for at frigøre kuldioxid og vanddamp. Andre forbrændingsreaktioner, såsom forbrænding af magnesium for at fremstille magnesiumoxid, bruger altid ilt, men producerer ikke nødvendigvis kuldioxid eller vanddamp.

Hvordan forbrænding indtager sted

Til forbrænding reaktion på at fortsætte, brændbare materialer og ilt skal være til stede såvel som en ekstern energikilde for at starte forbrændingen. Mens noget materiale spontant vil briste i flamme, når de bringes sammen med iltgas, har de fleste stoffer brug for en gnist eller anden energikilde til at begynde at brænde. Når forbrændingsreaktionen starter, er den varme, der genereres af reaktionen, tilstrækkelig til at holde den i gang.

Når du starter en træbrand, kombinerer kulbrinterne i skoven med ilt i luften til dannelse af kuldioxid og vanddamp, der frigiver energi i form af varme og lys. For at starte ilden har du brug for en ekstern energikilde som en kamp. Denne energi bryder de eksisterende kemiske bindinger således at kulstof-, hydrogen- og oxygenatomer kan reagere.

Forbrændingsreaktionen frigiver meget mere energi end nødvendigt for at bryde de kemiske bindinger. Som følge heraf fortsætter træet med at brænde, indtil kulbrinterne er opbrugt. Eventuelle uorganiske urenheder i træet deponeres som aske. Vådt træ brænder ikke godt, fordi vandet bliver vådt til damp, der bruger energi. Hvis al den energi, der produceres ved forbrændingsreaktionen, anvendes til fordampning af vandet i skoven, er der ingen tilbage at holde reaktionen igang, og ilden går ud.

Eksempler på forbrændingsreaktioner

Forbrændingen af ​​methan, hovedkomponenten af ​​naturgas, er et eksempel på en typisk forbrændingsreaktion. Ovne og ovner, der kører på naturgas, har et pilotlys eller en gnist for at give den eksterne energi, der er nødvendig for at starte forbrændingsreaktionen.

Metanet har kemisk formel CH _{4, og det brænder med iltmolekyler fra luft, kemisk formel O 2. Når de to gasser kommer i kontakt, starter forbrændingen ikke, fordi molekylerne er stabile. Inden for et gnist- eller pilotlys er den enkelte oxygenbinding og de fire metanbindinger brudt, og de enkelte atomer reagerer for at danne nye bindinger.}

To oxygenatomer reagerer med carbonatomet til dannelse af et molekyl af kuldioxid , og to oxygenatomer reagerer med de fire hydrogenatomer til dannelse af to molekyler vand. Den kemiske formel er CH _{4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2O. Dannelsen af ​​de nye molekyler frigiver en betydelig mængde energi i form af varme og lys.}

Forbrændingen af ​​magnesium frigiver ikke kuldioxid eller vanddamp, men det er stadig en forbrændingsreaktion, fordi det er en eksoterm reaktion af et brændbart materiale med oxygen. Placering af magnesium i luften er ikke nok til at starte forbrænding, men en gnist eller flamme bryder iltmolekylernes bindinger i luften for at gøre det muligt for reaktionen at fortsætte.

Magnesium kombinerer med ilt fra luften og danner magnesiumoxid og overskydende energi. Den kemiske formel for reaktionen er O _{2 + 2Mg = 2MgO, og den overskydende energi frigives i form af intens varme og lyst, hvidt lys. Dette eksempel viser, at en kemisk reaktion kan være en forbrændingsreaktion uden at have egenskaberne ved en traditionel brand}