Горіння: що це таке, види, реакція та ентальпія

Горіння - це екзотермічна хімічна реакція між двома регентами, паливом та окислювачем, при якій енергія виділяється у вигляді тепла.

• Паливо: Це окислювана речовина, відповідальна за спалювання горіння. Приклади: бензин, деревина, кулінарний газ, алкоголь та дизель.
• окислювальний: Це речовина, яка підсилює горіння. У більшості випадків окислювачем є кисневий газ O₂.

Горіння відбувається лише в присутності палива та окислювача. Таким чином, він лише припиняється або переривається через відсутність одного з цих реагентів.

Горіння дуже поширене у повсякденному житті, воно присутнє при спалюванні кулінарного газу, автомобільного палива, свічок, деревини, паперу тощо.

Випалювання деревини - приклад горіння

Типи

Органічні сполуки мають два типи горіння, повне і неповне.

Повне згоряння

Повне згоряння - це те, що має достатньо кисню для споживання палива. Він представлений як продукція CO₂ (Вуглекислий газ) та H₂О (Вода).

Повне згоряння має більший тепловіддачу.

Приклади:

а) Повне згоряння етанолу (С₂H₆O):

Ç₂H₆O + O₂ → CO₂ + H₂О
При балансуванні реакції:
Ç₂H₆O + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 год₂О

У цій реакції кількості кисню було достатньо, щоб спожити весь метанол і вийти у вигляді продуктів CO_{2 і} H₂О.

б) Повне згоряння метану (СН₄):

СН₄ + O₂ → CO₂ + H₂О
СН₄ + O₂ → CO₂ + 2 год₂О

Неповне згоряння

При неповному згорянні недостатньо кисню для повного споживання палива.

Він має два типи продуктів: CO (Окис вуглецю) або сажа (С) - речовини, токсичні для навколишнього середовища та шкідливі для здоров’я.

При неповному згорянні менше виділяється тепло.

Приклади:

а) Неповне згоряння етанолу:

Ç₂H₆O + 2 O₂ → 2 CO + 3 H₂O = Виробництво CO і H₂О.

Ç₂H₆O + O₂ → 2 C + 3 H₂O = Виробництво сажі та H₂О.

Зверніть увагу, що між двома реакціями відбувається зменшення кількості кисню, це означає меншу кількість виділеного тепла.

b) Неповне згоряння метану:

СН₄ + 3/2 O₂ → CO + 2 H₂О
СН₄ + O₂ → C + 2 H₂О

Читайте теж:

• Окислення
• Хімічні реакції
• Ендотермічні та екзотермічні реакції
• термохімія

Ентальпія горіння

Ентальпія (H) згоряння або теплота згоряння - це енергія, що виділяється при спалюванні 1 моля палива в стандартних умовах (температура: 25 ° C; Тиск: 1 атм).

Оскільки горіння є екзотермічною реакцією, зміна ентальпії (∆H) завжди матиме негативне значення.

Ентальпію горіння можна розрахувати за такою формулою:

ΔH = H_{продуктів} - Ч._{реагенти}

Самозаймання

Самозаймання - це те, що відбувається без існування зовнішнього вогненебезпечного джерела.

Це трапляється з деякими матеріалами, здатними накопичувати всередині себе багато тепла, збільшуючи швидкість хімічних реакцій. Цей стан підвищує температуру матеріалу, поки не відбудеться горіння.

Є ще докази самозаймання людини (CHE), при якому організм згоряє без будь-якого впливу зовнішніх джерел.

Перший запис цієї справи мав би статися з жінкою, коли вона спала, в 1663 році. Інші подібні випадки також були пов'язані із самозайманням людини.

Однак наука все ще намагається зрозуміти, як відбувається процес в організмі людини. На даний момент існує лише кілька теорій, що пояснюють явище.

Дивіться теж: Вогонь