בעירה ולהבות בצבעים שונים. בעירה וצבע להבה

כשאנחנו מבשלים אוכל בבתים, אנו משתמשים בעירה בגז בישול. אחד הדברים שאנחנו יכולים לראות בלהבה הנובעת מהבעירה של גז זה הוא שבדרך כלל צבעו הוא כחול בהיר מאוד. עם זאת, ברוב תגובות הבעירה, כמו שריפת נר, הלהבה צהובה.

ואז נשאלת השאלה:

"אם כל שריפה היא תוצאה של תגובת בעירה, מדוע לחלק מהלהבות יש צבעים שונים?"

כדי להבין איך זה קורה, עלינו להבין מהי תגובת בעירה, ואילו חומרים קיימים בכל אחת מהתגובות שהוזכרו.

תגובת בעירה מתרחשת כאשר דלק (חומר מתחמצן) נצרך על ידי חמצון (חומר גזי המכיל חמצן) כדי לייצר אנרגיה תרמית (חום).

נקודה חשובה נוספת שעלינו לדעת על תגובות בעירה היא שהם יכולים להתקיים ב- שלם או לא שלם. אם יש מספיק חמצן לצרוך את הדלק, התגובה תהיה שלמה ותייצר פחמן דו חמצני (CO₂) ומים (ח₂O). אחרת, הבעירה תהיה חלקית, לא שלמה, ויוצרת פחמן חד חמצני (CO) ומים; או פחמן (C) ומים.

בשני המקרים שאנחנו מנתחים, החמצון הוא החמצן הקיים באוויר. עם זאת, דלקים שונים. גז בישול הוא למעשה גז נפט נוזלי (LPG), שהוא תערובת של פחמימנים (אלקנים), כאשר הדלק העיקרי הוא בוטאן (C₄ה₁₀). לפיכך, גז בישול מורכב ממולקולות אלקניות שיש בהן רק

שלושה או ארבעה אטומי פחמן, לכן דרוש מעט חמצן כדי שבערתו תתבצע לחלוטין. תגובה זו יכולה להתבטא באופן הבא:

1C₄ה_{10 (גרם)} + 13/2 O_{2 (גרם)} → 4 CO_{2 (גרם)} + 5 שעות₂או_(ז), ∆H <0

במקרה של נרות, הפרפין הוא הדלק לתגובה, והוא מורכב מתערובת של אלקנים עם אטומי פחמן נע בין 20 ל 36. בְּכָך, נדרש הרבה יותר חמצן כדי שתגובה זו תתקיים במלואה. ראה דוגמה:

1C₂₄ה_{50 (ים)} + 70/2 O_{2 (גרם)} → 25 CO_{2 (גרם)} + 25 ח₂או_(ז), ∆H <0

באוויר אין מספיק חמצן לביצוע הבעירה המלאה הזו, ולכן הוא מתרחש באופן מלא, כמוצג להלן:

1C₂₄ה_{50 (ים)} +49/2 O_{2 (גרם)} → 24 CO_(ז) + 25 ח₂או_(ז), ∆H <0
1C₂₄ה_{50 (ים)} +25/2 O_{2 (גרם)} → 24C_(ים) + 25 ח₂או_(ז), ∆H <0

תגובות שלמות מייצרות פחות אנרגיה מאשר בעירה מוחלטת. זה מסביר את ההבדל בין צבעי הלהבות, שכן ללהבה הצהובה, המאפיינת בעירה לא שלמה, יש אנרגיה נמוכה יותר. הלהבה הכחולה אופיינית לשריפה מלאה, עם אנרגיה גדולה יותר.

זה מסביר גם היווצרות פיח על ידי להבת הנר (בתמונה למטה), שהיא פחמן הנחשב כתוצר של בעירה לא שלמה.

אבל מדוע, במבער בונסן, האם ניתן לקבל להבות צהובות וכחולות כאשר הדלק אינו משתנה?

במקרה של מבער בונסן, הדבר מושג על ידי ויסות כניסת הגז והאוויר. אם החלון סגור וגורם לכניסה של כמות קטנה של אוויר, הלהבה שתתקבל תהיה צהובה, מכיוון שיהיה בו מעט חמצן לביצוע בעירה מוחלטת. אם ויסות תערובת הגז-אוויר מספק, נקבל להבה כחולה.

ראה את המאפיינים של כל אחד מהם בטבלה שלהלן:

מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/combustao-chamas-cores-diferentes.htm