Arderea este orice reacție chimică în care a combustibil (material oxidabil) reacționează cu a oxidant - un material gazos care conține oxigen gazos (O2), ca aerul. Această reacție este întotdeauna exotermă, adică eliberează energie sub formă de căldură. În general, alte produse sunt eliberate, mai ales atunci când combustibilul este un compus organic, cum ar fi dioxidul de carbon și apa, așa cum se va explica mai jos.
Combustibilii pot fi solizi (hârtie, lemn, cărbune etc.), lichizi (alcool, benzină, petrol) motorină etc..) sau gazoase (hidrogen gazos, butan gaz etc.). Reacțiile de ardere sunt redox, deoarece combustibilii suferă oxidare (pierd electroni și NOx crește) și oxidantul, care este oxigenul, este redus (câștigă electroni și Nox-ul său scade) pentru formarea produse.
Aceste reacții sunt foarte frecvente și importante în viața noastră de zi cu zi. Vezi câteva exemple:
Arderea combustibililor precum benzina și etanolul pentru alimentarea vehiculelor;
Arderea combustibilului în industrii;
Arderea gazului de gătit pentru gătitul alimentelor;
Arderea unui foc;
Celulele corpului nostru efectuează arderea pentru a digera alimentele și a produce energie care va fi consumată de organism.
Focul este un exemplu de reacție de ardere
Rețineți că reacțiile de ardere sunt efectuate în principal pentru a obține energie termică pentru mecanică, electrică, pentru încălzire și așa mai departe.
În plus, pentru a avea loc reacții de ardere, a aprindere, adică ceva ca o scânteie pentru a oferi energie activatoare, care este energia minimă necesară pentru a începe procesul.
Odată început, a Reacție în lanț, deoarece energia eliberată în reacția însăși permite arderii să continue. Se oprește numai când combustibilul sau oxidantul se epuizează.
Există două tipuri de bază de reacții de ardere ale compușilor organici, care sunt arderea completă și incompletă. Vedeți despre ce este vorba fiecare:
* Combustie completă: Apare atunci când există suficient oxigen pentru a consuma tot combustibilul și a produce dioxid de carbon și apă ca produse. Mai mult, în reacțiile complete de ardere, Noxul de carbon atinge valoarea maximă, care este +4.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Exemple:
Arderea completă a metanului: CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O(g) + căldură
Arderea completă a butanului: 2 C4H10 (g) + 13 O2 (g) → 8 CO2 (g) + 10 H2O(g) + căldură
Datorită arderii crescânde a combustibililor fosili, cum ar fi cărbunele și produsele petroliere, cantitatea de dioxid de carbon (CO2) în atmosferă a crescut mult, agravând problema încălzirii globale datorită intensificării efect de sera.
În plus, dacă există reziduuri de sulf în combustibil, acestea vor fi, de asemenea, arse, eliberând oxizi de sulf în atmosferă:
s(s) + 3/2 O2 (g) → OS3 (g)
Acest oxid reacționează cu apa de ploaie și generează acid sulfuric, ceea ce duce la o altă problemă de mediu: ploaie acidă.
Arderea combustibililor fosili de către automobile eliberează gaze poluante în atmosferă
* Combustie incompletă: Apare atunci când nu există suficient oxigen pentru a consuma tot combustibilul și produce monoxid de carbon și apă sau funingine (care este compusă practic din carbon) și apă ca produse. Mai mult, în reacțiile de ardere incomplete, NOx de carbon atinge valori mai mici, cum ar fi +1 și +2.
Exemple:
Arderea incompletă a metanului: CH4 (g) + 3/2 O2 (g) → CO(g) + 2 H2O(g)
Arderea incompletă a metanului: CH4 (g) + O2 (g) → C(s) + 2 H2O(g)
Arderea incompletă a gazului butanic: C4H10 (g) + 9 O2 (g) → 8 CO(g) + 10 H2O(g)
Arderea incompletă a gazului butanic: C4H10 (g) + 5 O2 (g) → 8C(g) + 10 H2O(g)
Reacțiile incomplete de ardere generează mai puțină energie și formează deșeuri foarte toxice pentru mediu.
Astfel, studiul reacțiilor de ardere este extrem de important nu numai pentru a avansa tehnicile utilizate în societatea modernă, ci și pentru a controla și reduce efectele lor dăunătoare.
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Ce este arderea?”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Accesat la 28 iunie 2021.
