En förbränningsreaktion, ibland förkortad RXN, är vilken reaktion som ett brännbart material kombinerar med syre eller oxideras. Den vanligaste förbränningsreaktionen är en eld, där kolväten brinner i luft för att producera koldioxid, vattenånga, värme, ljus och ofta aska. Medan andra kemiska reaktioner kan ge värme, delar förbränningsreaktionerna alltid specifika egenskaper som måste vara närvarande för att en reaktion ska vara en sann förbränningsreaktion.
TL; DR (för länge, läste inte)
En förbränningsreaktion är en kemisk reaktion där ett material kombinerar med syre för att avge ljus och värme. Vid de vanligaste förbränningsreaktionerna bränns kolväteinnehållande material som trä, bensin eller propan i luft för att släppa ut koldioxid och vattenånga. Andra förbränningsreaktioner, som förbränning av magnesium för att producera magnesiumoxid, använder alltid upp syre men producerar inte nödvändigtvis koldioxid eller vattenånga.
Hur förbränning tar plats
För förbränning reaktion på fortsättning, brännbara material och syre måste vara närvarande såväl som en extern energikälla för att starta förbränningen. Medan viss material spränger spontant i flamma när de sätts ihop med syrgas, behöver de flesta ämnen en gnista eller annan energikälla för att börja brinna. När förbränningsreaktionen börjar, är värmen som alstras av reaktionen tillräcklig för att hålla den igång.
När du till exempel börjar en vedbrand kombinerar kolvätena i träet med syre i luften för att bilda koldioxid och vattenånga, frigör energi i form av värme och ljus. För att starta elden behöver du en extern energikälla som en matchning. Denna energi bryter de befintliga kemiska bindningarna så att kol, väte och syreatomer kan reagera.
Förbränningsreaktionen släpper ut mycket mer energi än vad som behövs för att bryta de kemiska bindningarna. Som ett resultat fortsätter träet att bränna tills kolvätena används upp. Eventuella oorganiska föroreningar i veden avsätts som aska. Våt ved brinner inte bra eftersom vattnet i det våta träet för att ånga använder energi. Om all energi som produceras av förbränningsreaktionen används för att förånga vattnet i träet, lämnas ingen kvar för att reaktionen ska gå och elden går ut.
Exempel på förbränningsreaktioner
Förbränningen av metan, huvudkomponenten av naturgas, är ett exempel på en typisk förbränningsreaktion. Kaminar och ugnar som körs på naturgas har ett pilotljus eller en gnista för att ge den externa energi som krävs för att starta förbränningsreaktionen.
Metan har kemisk formel CH 4 och det brinner med syremolekyler från luft, kemisk formel O 2. När de två gaserna kommer i kontakt startar förbränning inte eftersom molekylerna är stabila. Inom ett gnist- eller pilotljus bryts den enda syrebindningen och de fyra metanbindningarna, och de enskilda atomerna reagerar på att bilda nya bindningar. Två syreatomer reagerar med kolatomen för att bilda en molekyl koldioxid , och ytterligare två syreatomer reagerar med de fyra väteatomerna för att bilda två molekyler vatten. Den kemiska formeln är CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2O. Bildandet av de nya molekylerna frigör en betydande mängd energi i form av värme och ljus. Förbränningen av magnesium släpper inte ut koldioxid eller vattenånga, men det är fortfarande en förbränningsreaktion eftersom det är en exoterm reaktion av ett brännbart material med syre. Att placera magnesium i luften räcker inte för att börja förbränna, men en gnista eller flamma bryter syremolekylernas bindningar i luften för att tillåta reaktionen att fortsätta. Magnesium kombinerar med syre från luften och bildar magnesiumoxid och överskottsenergi. Den kemiska formeln för reaktionen är O 2 + 2Mg = 2MgO, och överskottsenergin frigörs i form av intensiv värme och starkt, vitt ljus. Detta exempel visar att en kemisk reaktion kan vara en förbränningsreaktion utan att ha egenskaper hos en traditionell eld.
