Förbränningsreaktioner i kemi

En förbränningsreaktion är en viktig klass av kemiska reaktioner, ofta kallad "förbränning". I den mest allmänna meningen innebär förbränning en reaktion mellan alla brännbara material och ett oxidationsmedel för att bilda en oxiderad produkt. Det inträffar vanligtvis när ett kolväte reagerar med syre för att producera koldioxid och vatten. Bra tecken på att du har att göra med en förbränningsreaktion inkluderar närvaron av syre som reaktant och koldioxid, vatten och värme som produkter. Oorganiska förbränningsreaktioner bildar kanske inte alla dessa produkter men förblir igenkännliga genom reaktionen av syre.

Förbränning betyder inte nödvändigtvis eld

Förbränning är en exoterm reaktion, vilket innebär att den frigör värme, men ibland fortsätter reaktionen så långsamt att temperatursändringen inte märks. Förbränning leder inte alltid till eld, men när den gör det är en låga en karakteristisk indikator på reaktionen. Medan aktiveringsenergin måste övervinnas för att initiera förbränning (dvs att använda en tänd tändsticka för att tända en eld), kan värmen från en låga ge tillräckligt med energi för att göra reaktionen självhållande.

Allmän form för en förbränningsreaktion

kolväte + syre → koldioxid + vatten

Exempel på förbränningsreaktioner

Det är viktigt att komma ihåg att förbränningsreaktioner är lätta att känna igen eftersom produkterna alltid innehåller koldioxid och vatten. Här är flera exempel på balanserade ekvationer för förbränningsreaktioner. Observera att medan syrgas alltid finns som en reaktant, kommer de svårare exemplen från syre från en annan reaktant.

• Förbränning av metan
  CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O (g)
• Förbränning av naftalen
  C₁₀H₈ + 12 O₂ → 10 CO₂ + 4 H₂O
• Förbränning av etan
  2 C₂H₆ + 7 O₂ → 4 CO₂ + 6 H₂O
• Förbränning av butan (vanligtvis finns i tändare)
  2C₄H₁₀(g) + 13O₂(g) → 8CO₂(g) + 10H₂O (g)
• Förbränning av metanol (även känd som träalkohol)
  2CH₃OH (g) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 4H₂O (g)
• Förbränning av propan (används i gasgrillar, eldstäder och vissa spisar)
  2C₃H₈(g) + 7O₂(g) → 6CO₂(g) + 8H₂O (g)

Komplett kontra ofullständig förbränning

Förbränning, som alla kemiska reaktioner, fortsätter inte alltid med 100% effektivitet. Det är benäget att begränsa reaktanter på samma sätt som andra processer. Som ett resultat finns det två typer av förbränning du troligtvis kommer att stöta på:

• Komplett förbränning: Även kallad "ren förbränning" är fullständig förbränning oxidation av ett kolväte som endast producerar koldioxid och vatten. Ett exempel på ren förbränning skulle vara att bränna ett vaxljus: Värmen från den flammande viken förångar vaxet (ett kolväte), som i sin tur reagerar med syre i luften för att frigöra koldioxid och vatten. Helst brinner allt vax så att ingenting återstår när ljuset konsumeras, medan vattenånga och koldioxid sprids i luften.
• Ofullständig förbränning: Också kallad "smutsig förbränning", ofullständig förbränning är kolväteoxidation som producerar kolmonoxid och / eller kol (sot) utöver koldioxid. Ett exempel på ofullständig förbränning skulle vara att bränna kol (ett fossilt bränsle), under vilket mängder sot och kolmonoxid frigörs. I själva verket är många fossila bränslen - inklusive kolförbränning ofullständigt och släpper avfallsprodukter ut i miljön.