Горение - это любая химическая реакция, в которой топливо (окисляемый материал) реагирует с окислитель - газообразный материал, содержащий газообразный кислород (O2), как воздух. Эта реакция всегда экзотермична, то есть выделяет энергию в виде тепла. Обычно выделяются другие продукты, особенно когда топливо представляет собой органическое соединение, такое как диоксид углерода и вода, как будет объяснено ниже.
Топливо может быть твердым (бумага, дерево, уголь и т. Д.), Жидким (спирт, бензин, масло). дизель так далее.) или газообразный (газообразный водород, газ бутан и т. д.). Реакции горения являются окислительно-восстановительными, поскольку топливо подвергается окислению (они теряют электроны и их NOx). увеличивается) и окислитель, которым является кислород, восстанавливается (он приобретает электроны, а его Nox уменьшается) для образования продукты.
Эти реакции очень распространены и важны в нашей повседневной жизни. См. Несколько примеров:
Сжигание топлива, такого как бензин и этанол, для использования в транспортных средствах;
Сжигание топлива в промышленности;
Сжигание кухонного газа для приготовления пищи;
Горит огонь;
Клетки нашего тела осуществляют горение, чтобы переваривать пищу и производить энергию, которая будет потребляться организмом.
Костер - пример реакции горения.
Обратите внимание, что реакции горения в основном проводятся для получения тепловой энергии для механической, электрической, нагревательной и т. Д.
Кроме того, для протекания реакций горения необходимо зажигание, то есть что-то вроде искры, чтобы обеспечить энергия активации, что является минимальной энергией, необходимой для запуска процесса.
После запуска Цепная реакция, поскольку энергия, выделяемая в самой реакции, позволяет горению продолжаться. Он останавливается только тогда, когда заканчивается топливо или окислитель.
Существует два основных типа реакций горения органических соединений: полное и неполное сгорание. Посмотрите, о чем каждый:
* Полное сгорание: Это происходит, когда кислорода достаточно, чтобы израсходовать все топливо и произвести в качестве продуктов углекислый газ и воду. Кроме того, в реакциях полного сгорания NOx углерода достигает максимального значения, равного +4.
Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)
Примеры:
Полное сгорание метана: CH4 (г) + 2 O2 (г) → CO2 (г) + 2 часа2O(грамм) + тепло
Полное сгорание бутана: 2 C4ЧАС10 (г) + 13 O2 (г) → 8 СО2 (г) + 10 часов2O(грамм) + тепло
Из-за возрастающего сжигания ископаемого топлива, такого как уголь и нефтепродукты, количество углекислого газа (CO2) в атмосфере сильно увеличилось, обостряя проблему глобального потепления из-за усиления парниковый эффект.
Кроме того, если в топливе есть остатки серы, они также будут сжигаться, выделяя оксиды серы в атмосферу:
s(s) + 3/2 O2 (г) → ОС3 (г)
Этот оксид реагирует с дождевой водой и образует серную кислоту, что приводит к другой экологической проблеме: кислотный дождь.
Сжигание ископаемого топлива в автомобилях приводит к выбросу загрязняющих газов в атмосферу.
* Неполное сгорание: Это происходит, когда кислорода недостаточно для потребления всего топлива, и в качестве продуктов образуются окись углерода и вода или сажа (которая в основном состоит из углерода) и вода. Кроме того, в реакциях неполного сгорания углеродный NOx достигает более низких значений, таких как +1 и +2.
Примеры:
Неполное сгорание метана: CH4 (г) + 3/2 O2 (г) → CO(грамм) + 2 часа2O(грамм)
Неполное сгорание метана: CH4 (г) + O2 (г) → С(s) + 2 часа2O(грамм)
Неполное сгорание бутана: C4ЧАС10 (г) + 9 O2 (г) → 8 СО(грамм) + 10 часов2O(грамм)
Неполное сгорание бутана: C4ЧАС10 (г) + 5 O2 (г) → 8С(грамм) + 10 часов2O(грамм)
Неполные реакции сгорания производят меньше энергии, а также образуют отходы, очень токсичные для окружающей среды.
Таким образом, изучение реакций горения чрезвычайно важно не только для совершенствования методов, используемых в современном обществе, но также для контроля и уменьшения их вредного воздействия.
Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет
Хотели бы вы использовать этот текст в учебе или учебе? Посмотрите:
FOGAÇA, Дженнифер Роча Варгас. «Что такое горение?»; Бразильская школа. Доступно в: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-combustao.htm. Доступ 28 июня 2021 г.
