Spalování: co to je, typy, reakce a entalpie

Spalování je exotermická chemická reakce mezi dvěma vladaři, palivem a oxidačním činidlem, při které se uvolňuje energie ve formě tepla.

• Pohonné hmoty: Je to oxidovatelná látka, která je zodpovědná za spalování paliva. Příklady: benzín, dřevo, plyn na vaření, alkohol a nafta.
• oxidující: Je to látka, která zvyšuje spalování. Ve většině případů je oxidačním činidlem plynný kyslík₂.

Spalování probíhá pouze v přítomnosti paliva a oxidačního činidla. Je tedy ukončen nebo přerušen pouze kvůli nedostatku jednoho z těchto činidel.

Spalování je v každodenním životě velmi běžné, vyskytuje se mimo jiné při spalování kuchyňského plynu, automobilových paliv, svíček, dřeva, papíru.

Příkladem spalování je spalování dřeva

Typy

Organické sloučeniny mají dva typy spalování, úplné a neúplné.

Kompletní spalování

Úplné spalování je to, které má dostatek kyslíku ke spotřebě paliva. Představuje jako produkty CO₂ (Oxid uhličitý) a H₂Ó (Voda).

Úplné spalování má větší uvolňování tepla.

Příklady:

a) Úplné spalování ethanolu (C.₂H₆Ó):

C₂H₆O + O₂ → CO₂ + H₂Ó
Při vyrovnávání reakce:
C₂H₆O + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂Ó

Při této reakci bylo množství kyslíku dostatečné na to, aby spotřebovalo veškerý methanol a vznikl jako produkt CO_{2 a} H₂Ó.

b) Úplné spalování metanu (CH₄):

CH₄ + O.₂ → CO₂ + H₂Ó
CH₄ + O.₂ → CO₂ + 2 H₂Ó

Nedokončené spalování

Při nedokonalém spalování není dostatek kyslíku k úplné spotřebě paliva.

Má dva typy produktů: CO (Kysličník uhelnatý) nebo saze (C), látky toxické pro životní prostředí a škodlivé pro zdraví.

Neúplné spalování má menší uvolňování tepla.

Příklady:

a) Nedokonalé spalování ethanolu:

C₂H₆O + 2 O₂ → 2 CO + 3 H₂O = produkce CO a H₂Ó.

C₂H₆O + O₂ → 2 C + 3 H₂O = produkce sazí a H₂Ó.

Všimněte si, že mezi těmito dvěma reakcemi dochází ke snížení množství kyslíku, což představuje menší množství uvolněného tepla.

b) Nedokonalé spalování metanu:

CH₄ + 3/2 O.₂ → CO + 2 H₂Ó
CH₄ + O.₂ → C + 2 H₂Ó

Přečtěte si také:

• Oxidace
• Chemické reakce
• Endotermické a exotermické reakce
• termochemie

Entalpie spalování

Entalpie (H) spalování nebo spalné teplo je energie uvolněná ze spalování 1 molu paliva za standardních podmínek (teplota: 25 ° C; Tlak: 1 atm).

Protože spalování je exotermická reakce, změna entalpie (∆H) bude mít vždy zápornou hodnotu.

Entalpii spalování lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:

ΔH = H_produkty - H_činidla

Samovolné vznícení

Spontánní spalování je to, které probíhá bez existence vnějšího hořlavého zdroje.

K tomu dochází u některých materiálů schopných akumulovat v nich velké množství tepla, což zvyšuje rychlost chemických reakcí. Tento stav zvyšuje teplotu materiálu, dokud nedojde ke spalování.

Stále existují důkazy o spontánní spalování člověka (CHE), ve kterém tělo spaluje bez jakéhokoli vlivu z vnějších zdrojů.

První zmínka o tomto případě by se stala ženě, když spala, v roce 1663. Další podobné případy souvisely také se spontánním spalováním člověka.

Věda se však stále snaží pochopit, jak tento proces probíhá v lidském těle. V tuto chvíli existuje jen několik teorií, které tento jev vysvětlují.

Podívejte se taky: oheň