Verbranding is een exotherme chemische reactie tussen twee regenten, brandstof en oxidatiemiddel, waarbij energie vrijkomt in de vorm van warmte.
- Brandstof: Het is de oxideerbare stof die verantwoordelijk is voor de verbranding. Voorbeelden: benzine, hout, kookgas, alcohol en diesel.
- oxiderend: Het is de stof die de verbranding bevordert. In de meeste gevallen is de oxidator zuurstof O-gas2.
Verbranding vindt alleen plaats in aanwezigheid van brandstof en oxidatiemiddel. Het wordt dus alleen beëindigd of onderbroken vanwege het ontbreken van een van deze reagentia.
Verbranding is heel gebruikelijk in het dagelijks leven, het is aanwezig bij het verbranden van kookgas, autobrandstoffen, kaarsen, hout, papier, onder andere.
Hout verbranden is een voorbeeld van verbranding
Types
Organische verbindingen hebben twee soorten verbranding, compleet en onvolledig.
volledige verbranding
Volledige verbranding is datgene dat voldoende zuurstof heeft om de brandstof te verbruiken. Het presenteert als producten de CO2 (Kooldioxide) en de H2O (Water).
Bij volledige verbranding komt er meer warmte vrij.
Voorbeelden:
a) Volledige verbranding van ethanol (C2H6O):
Ç2H6O+O2 → CO2 + H2O
Bij het balanceren van de reactie:
Ç2H6O + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
Bij deze reactie was de hoeveelheid zuurstof voldoende om alle methanol te verbruiken en ontstaan als producten de CO2 en H2O.
b) Volledige verbranding van methaan (CH4):
CH4 + O2 → CO2 + H2O
CH4 + O2 → CO2 + 2 H2O
onvolledige verbranding
Bij onvolledige verbranding is er niet genoeg zuurstof om de brandstof volledig te verbruiken.
Het heeft twee soorten producten: de CO (Koolmonoxide) of roet (C), stoffen die giftig zijn voor het milieu en schadelijk voor de gezondheid.
Bij onvolledige verbranding komt er minder warmte vrij.
Voorbeelden:
a) Onvolledige verbranding van ethanol:
Ç2H6O + 2 O2 → 2 CO + 3 H2O = Productie van CO en H2O.
Ç2H6O+O2 → 2 C + 3 H2O = Productie van roet en H2O.
Merk op dat er tussen de twee reacties een afname van de hoeveelheid zuurstof is, dit vertegenwoordigt een kleinere hoeveelheid vrijgekomen warmte.
b) Onvolledige verbranding van methaan:
CH4 + 3/2 O2 → CO + 2 H2O
CH4 + O2 → C + 2 H2O
Lees ook:
- Oxidatie
- Chemische reacties
- Endotherme en exotherme reacties
- thermochemie
Verbrandingsenthalpie
De enthalpie (H) van verbranding of verbrandingswarmte is de energie die vrijkomt bij het verbranden van 1 mol brandstof onder standaardomstandigheden (temperatuur: 25 °C; Druk: 1 atm).
Omdat verbranding een exotherme reactie is, zal de enthalpieverandering (∆H) altijd een negatieve waarde hebben.
De enthalpie van de verbranding kan worden berekend met behulp van de volgende formule:
ΔH = Hproducten - Hreagentia
Spontane ontbranding
Spontane verbranding is degene die plaatsvindt zonder de aanwezigheid van een externe ontvlambare bron.
Dit gebeurt met sommige materialen die in staat zijn om veel warmte binnenin te accumuleren, waardoor de snelheid van chemische reacties toeneemt. Deze toestand verhoogt de temperatuur van het materiaal totdat verbranding plaatsvindt.
Er is nog steeds bewijs van spontane menselijke ontbranding (CHE), waarbij het lichaam verbrandt zonder enige invloed van externe bronnen.
De eerste vermelding van deze zaak zou zijn gebeurd met een vrouw, terwijl ze sliep, in 1663. Andere soortgelijke gevallen hielden ook verband met spontane menselijke verbranding.
De wetenschap probeert echter nog steeds te begrijpen hoe het proces in het menselijk lichaam plaatsvindt. Op dit moment zijn er slechts een paar theorieën om het fenomeen te verklaren.
Zie ook: Brand
