En förbränningsreaktion, ibland förkortad RXN, är varje reaktion där ett brännbart material kombineras med syre eller oxideras. Den vanligaste förbränningsreaktionen är en brand där kolväten brinner i luft för att producera koldioxid, vattenånga, värme, ljus och ofta aska. Medan andra kemiska reaktioner kan ge värme, delar förbränningsreaktioner alltid specifika egenskaper som måste vara närvarande för att en reaktion ska bli en verklig förbränningsreaktion.
TL; DR (för lång; har inte läst)
En förbränningsreaktion är en kemisk reaktion där ett material kombineras med syre för att avge ljus och värme. Vid de vanligaste förbränningsreaktionerna bränner kolväteinnehållande material som trä, bensin eller propan in luft för att frigöra koldioxid och vattenånga. Andra förbränningsreaktioner, såsom förbränning av magnesium för att producera magnesiumoxid, använder alltid syre men producerar inte nödvändigtvis koldioxid eller vattenånga. Hur förbränning sker -
För att en förbränningsreaktion ska fortsätta , brännbara material och syre måste finnas närvarande samt en extern energikälla för att starta förbränningen. Medan vissa material spontant kommer att spridas i låga när de föras med syregas, behöver de flesta ämnen en gnista eller annan energikälla för att börja bränna. När förbränningsreaktionen startar är värmen som genereras av reaktionen tillräckligt för att hålla den igång.
Till exempel när du startar en vedeld, kombineras kolväten i träet med syre i luften för att bilda koldioxid och vattenånga, frigör energi i form av värme och ljus. För att starta branden behöver du en extern energikälla som en tändsticka. Denna energi bryter de befintliga kemiska bindningarna så att kol-, väte- och syreatomerna kan reagera.
Förbränningsreaktionen släpper mycket mer energi än vad som krävs för att bryta de kemiska bindningarna. Som ett resultat fortsätter veden att brinna tills kolväten har använts. Eventuella icke-kolväteföroreningar i träet deponeras som aska. Vått ved brinner inte bra för att använda vattnet i det våta virket till ånga använder energi. Om all energi som produceras genom förbränningsreaktionen används för att förånga vattnet i träet, finns det ingen kvar för att hålla reaktionen igång, och elden slocknar.
Exempel på förbränningsreaktioner |
Förbränningen av metan, huvudkomponenten i naturgas, är ett exempel på en typisk förbränningsreaktion. Kaminer och ugnar som körs på naturgas har en kontrollampa eller gnista för att tillhandahålla den externa energin som är nödvändig för att starta förbränningsreaktionen. luft, kemisk formel O 2. När de två gaserna kommer i kontakt startar förbränningen inte eftersom molekylerna är stabila. Inom en gnista eller styrljus bryts den enda syrebindningen och de fyra metanbindningarna, och de enskilda atomerna reagerar för att bilda nya bindningar. Två syreatomer reagerar med kolatomen och bildar en molekyl koldioxid och ytterligare två syreatomer reagerar med de fyra väteatomerna och bildar två molekyler vatten. Den kemiska formeln är CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2O. Bildningen av de nya molekylerna frigör en betydande mängd energi i form av värme och ljus. Förbränningen av magnesium frigör inte 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 starta förbränningen, men en gnista eller en låga bryter bindningarna mellan syre-molekylerna i luften för att låta reaktionen fortsätta. Magnesiumet kombineras med syre från luften och bildas magnesiumoxid och överskottsenergi. Den kemiska formeln för reaktionen är O <2 + 2Mg \u003d 2MgO, och överskottet energi frigörs i form av intensiv värme och starkt, vitt ljus. Detta exempel visar att en kemisk reaktion kan vara en förbränningsreaktion utan att känneteckna av en traditionell brand.