Hvad er en forbrændingsreaktion?

En forbrændingsreaktion, undertiden forkortet RXN, er enhver reaktion, hvor et brændbart materiale kombineres med ilt eller oxideres. Den mest almindelige forbrændingsreaktion er en brand, hvor kulbrinter brænder i luft for at producere kuldioxid, vanddamp, varme, lys og ofte aske. Mens andre kemiske reaktioner kan producere varme, deler forbrændingsreaktioner altid specifikke egenskaber, der skal være til stede for at en reaktion skal være en ægte forbrændingsreaktion.

TL; DR (for lang; læste ikke)

En forbrændingsreaktion er en kemisk reaktion, hvori et materiale kombineres med ilt for at afgive lys og varme. I de mest almindelige forbrændingsreaktioner brænder carbonhydridholdige materialer, såsom træ, benzin eller propan, luft for at frigive kuldioxid og vanddamp. Andre forbrændingsreaktioner, såsom forbrænding af magnesium til fremstilling af magnesiumoxid, bruger altid ilt, men producerer ikke nødvendigvis kuldioxid eller vanddamp.
Sådan forbrænding finder sted

For at en forbrændingsreaktion skal fortsætte , brændbare materialer og ilt skal være til stede såvel som en ekstern energikilde for at starte forbrændingen. Selvom noget materiale spontant brister i flamme, når det bringes sammen med iltgas, har de fleste stoffer brug for en gnist eller anden energikilde for at begynde at brænde. Når forbrændingsreaktionen starter, er varmen, der genereres af reaktionen, nok til at holde den gående.

For eksempel når du starter en træbrand, kombineres kulbrinterne i træet med ilt i luften og danner kuldioxid og vanddamp, der frigiver energi i form af varme og lys. For at starte ilden har du brug for en ekstern energikilde, f.eks. En kamp. Denne energi bryder de eksisterende kemiske bindinger, så kulstof-, brint- og iltatomerne kan reagere.

Forbrændingsreaktionen frigiver meget mere energi end nødvendigt for at bryde de kemiske bindinger. Som et resultat fortsætter træet med at brænde, indtil kulbrinterne er opbrugt. Eventuelle ikke-carbonhydridforureninger i træet deponeres som aske. Vådt træ brænder ikke godt, fordi det at omdanne vandet i det våde træ til damp bruger energi. Hvis al den energi, der produceres ved forbrændingsreaktionen, bruges til at fordampe vandet i træet, er der ingen tilbage til at holde reaktionen i gang, og ilden slukker.
Eksempler på forbrændingsreaktioner

Forbrænding af methan, den vigtigste bestanddel af naturgas, er et eksempel på en typisk forbrændingsreaktion. Brændeovne og ovne, der kører på naturgas, har et pilotlys eller gnist for at tilvejebringe den eksterne energi, der er nødvendig for at starte forbrændingsreaktionen. luft, kemisk formel O _{2. Når de to gasser kommer i kontakt, starter forbrænding ikke, fordi molekylerne er stabile. Inden i en gnist eller pilotlys brydes den enkelte iltbinding og de fire metanbindinger, og de individuelle atomer reagerer og danner nye bindinger. og yderligere to oxygenatomer reagerer med de fire hydrogenatomer og danner to molekyler vand. Den kemiske formel er CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2O. Dannelsen af de nye molekyler frigiver en betydelig mængde energi i form af varme og lys.}

Forbrænding af magnesium frigiver ikke kuldioxid eller vanddamp, men det er stadig en forbrændingsreaktion, fordi det er en eksoterm reaktion af et brændbart materiale med ilt. At placere magnesium i luften er ikke nok til at starte forbrænding, men en gnist eller flamme bryder forbindelserne af iltmolekylerne i luften for at lade reaktionen fortsætte.

Magnesiumet kombineres med ilt fra luften og dannes magnesiumoxid og overskydende energi. Den kemiske formel for reaktionen er O <2 + 2Mg \u003d 2MgO, og den overskydende energi frigives i form af intens varme og skarpt, hvidt lys. Dette eksempel viser, at en kemisk reaktion kan være en forbrændingsreaktion uden at have egenskaberne ved en traditionel brand.