Különböző színű égés és lángok. Égés és láng színe

Amikor otthonunkban főzünk ételt, főzőgáz-égést alkalmazunk. Az egyik dolog, amit a gáz elégetéséből származó lángban láthatunk, az, hogy színe általában nagyon világoskék. Azonban a legtöbb égési reakcióban, például egy gyertya elégetésében a láng sárga.

Ekkor felmerül a kérdés:

"Ha minden tűz égési reakció eredménye, miért vannak egyes lángok különböző színűek?"

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan történik ez, meg kell értenünk, hogy mi az égési reakció, és hogy az egyes reakciókban milyen anyagok vannak jelen.

Égési reakció akkor következik be, ha egy oxidálószer (oxigént tartalmazó gáznemű anyag) üzemanyagot (oxidálható anyagot) fogyaszt el hőenergia (hő) előállításához.

Egy másik fontos pont, amelyet tudnunk kell az égési reakciókról, hogy ezek a teljes vagy hiányos. Ha elegendő oxigén van az üzemanyag elfogyasztásához, a reakció befejeződik és szén-dioxidot (CO₂) és a víz (H₂O). Ellenkező esetben az égés részleges, hiányos lesz, szén-monoxidot (CO) és vizet képezve; vagy szén (C) és víz.

Mindkét esetben elemezzük, hogy az oxidálószer a levegőben található oxigén. Az üzemanyagok azonban eltérőek. A főzőgáz valójában cseppfolyósított földgáz (LPG), amely szénhidrogének (alkánok) keveréke, fő tüzelőanyagként bután (C

₄H₁₀). Így a főzőgáz csak alkánmolekulákból áll három vagy négy szénatom, ezért kevés oxigénre van szükség ahhoz, hogy az égése teljesen megtörténjen. Ez a reakció a következőképpen fejezhető ki:

1C₄H_{10. g)} + 13/2 O_{2. g)} → 4 CO_{2. g)} + 5 óra₂O_g), ∆H <0

A gyertyák esetében a paraffin a reakció fűtőanyaga, és alkánok és szénatomok keverékéből áll, amelyek 20 és 36 között mozog. Ezáltal, sokkal több oxigén kell ahhoz, hogy ez a reakció teljes mértékben lejátszódjon. Lásd egy példát:

1C₂₄H_{50 (s)} + 70/2 O_{2. g)} → 25 CO_{2. g)} + 25 H₂O_g), ∆H <0

A levegőben nincs elegendő oxigén ennek a teljes égésnek a végrehajtásához, ezért az hiányosan zajlik, az alábbiak szerint:

1C₂₄H_{50 (s)} +49/2 O_{2. g)} → 24 CO_g) + 25 H₂O_g), ∆H <0
1C₂₄H_{50 (s)} +25/2 O_{2. g)} → 24C_s + 25 H₂O_g), ∆H <0

A hiányos reakciók kevesebb energiát termelnek, mint a teljes égés. Ez magyarázza a lángok színei közötti különbséget, mivel a hiányos égésre jellemző sárga láng energiája alacsonyabb. A kék láng a teljes égésre jellemző, nagyobb energiával.

Ez magyarázza a korom képződését a gyertyalánggal (az alábbi képen), amely a nem teljes égés termékének tekintett szén.

De miért lehet a Bunsen égőben sárga és kék lángot kapni, ha az üzemanyag nem változik?

A Bunsen égő esetében ez a gáz és a levegő bemenetének szabályozásával érhető el. Ha az ablak csukva van, ami kis mennyiségű levegő behatolását eredményezi, a kapott láng sárga lesz, mivel kevés oxigénje van a teljes égéshez. Ha a gáz-levegő keverék szabályozása megfelelő, kék lángot kapunk.

Az egyes jellemzőket lásd az alábbi táblázatban:

Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett

Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/combustao-chamas-cores-diferentes.htm