Spaľovanie: čo to je, typy, reakcia a entalpia

Spaľovanie je exotermická chemická reakcia medzi dvoma regentmi, palivom a okysličovadlom, pri ktorej sa energia uvoľňuje vo forme tepla.

• Palivo: Je to oxidovateľná látka zodpovedná za spaľovanie. Príklady: benzín, drevo, plyn na varenie, alkohol a nafta.
• oxidujúci: Je to látka, ktorá podporuje spaľovanie. Vo väčšine prípadov je oxidačným činidlom plynný kyslík₂.

Spaľovanie prebieha iba v prítomnosti paliva a oxidačného činidla. Je teda ukončený alebo prerušený iba kvôli nedostatku jedného z týchto reagencií.

Spaľovanie je v každodennom živote veľmi bežné, je prítomné okrem iného pri spaľovaní kuchynského plynu, automobilových palív, sviečok, dreva, papiera.

Spaľovanie dreva je príkladom spaľovania

Typy

Organické zlúčeniny majú dva typy spaľovania, úplné a neúplné.

Úplné spaľovanie

Úplné spaľovanie je také, ktoré má dostatok kyslíka na spotrebovanie paliva. Predstavuje ako výrobky CO₂ (Oxid uhličitý) a H₂O (Voda).

Úplné spaľovanie má väčšie uvoľňovanie tepla.

Príklady:

a) Úplné spálenie etanolu (C.₂H₆O):

Ç₂H₆O + O₂ → CO₂ + H₂O
Pri vyrovnávaní reakcie:
Ç₂H₆O + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O

V tejto reakcii bolo množstvo kyslíka dostatočné na to, aby spotrebovalo všetok metanol a vyprodukoval CO ako produkt_{2 a} H₂O.

b) Úplné spaľovanie metánu (CH₄):

CH₄ + O.₂ → CO₂ + H₂O
CH₄ + O.₂ → CO₂ + 2 H₂O

Nedokončené spaľovanie

Pri neúplnom spaľovaní nie je dostatok kyslíka na úplnú spotrebu paliva.

Má dva typy výrobkov: CO (Oxid uhoľnatý) alebo sadze (C), látky, ktoré sú toxické pre životné prostredie a zdraviu škodlivé.

Neúplné spaľovanie má menšie uvoľňovanie tepla.

Príklady:

a) Neúplné spaľovanie etanolu:

Ç₂H₆O + 2 O₂ → 2 CO + 3 H₂O = výroba CO a H₂O.

Ç₂H₆O + O₂ → 2 C + 3 H₂O = výroba sadzí a H₂O.

Upozorňujeme, že medzi týmito dvoma reakciami dochádza k poklesu množstva kyslíka, čo predstavuje menšie množstvo uvoľneného tepla.

b) Neúplné spaľovanie metánu:

CH₄ + 3/2 O₂ → CO + 2 H₂O
CH₄ + O.₂ → C + 2 H₂O

Čítajte tiež:

• Oxidácia
• Chemické reakcie
• Endotermické a exotermické reakcie
• termochémia

Entalpia horenia

Entalpia (H) spaľovania alebo spaľovacie teplo je energia uvoľnená zo spaľovania 1 molu paliva za štandardných podmienok (teplota: 25 ° C; Tlak: 1 atm).

Pretože spaľovanie je exotermická reakcia, zmena entalpie (∆H) bude mať vždy zápornú hodnotu.

Entalpiu horenia možno vypočítať pomocou tohto vzorca:

ΔH = H_Produkty - H_činidlá

Samovznietenie

Spontánne spaľovanie je také, ktoré prebieha bez existencie vonkajšieho horľavého zdroja.

Stáva sa to u niektorých materiálov, ktoré sú schopné akumulovať veľa tepla v nich, čo zvyšuje rýchlosť chemických reakcií. Tento stav zvyšuje teplotu materiálu, kým nedôjde k horeniu.

Stále existujú dôkazy o samovznietenie človeka (CHE), pri ktorom telo spaľuje bez akéhokoľvek vplyvu vonkajších zdrojov.

Prvý záznam o tomto prípade by sa stal žene, ktorá spala, v roku 1663. Ďalšie podobné prípady súviseli aj so samovznietením človeka.

Veda sa však stále snaží pochopiť, ako tento proces prebieha v ľudskom tele. V súčasnosti existuje iba niekoľko teórií na vysvetlenie tohto javu.

Pozri tiež: Oheň