Jsou reakce na spalování exotermické?

Spalování je oxidační reakce, při které vzniká teplo, a proto je vždy exotermické. Všechny chemické reakce nejprve rozbijí vazby a poté vytvoří nové, aby vytvořily nové materiály. Přerušení vazeb bere energii, zatímco vytváření nových vazeb uvolňuje energii. Pokud je energie uvolněná novými vazbami větší než energie potřebná k rozbití původních vazeb, je reakce exotermická.

Běžné spalovací reakce narušují vazby molekul uhlovodíků a výsledné vazby vody a oxidu uhličitého vždy uvolňují více energie, než bylo použito k rozbití původních vazeb uhlovodíků. Proto hořící materiály převážně vyrobené z uhlovodíků produkují energii a jsou exotermické.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Spalování je exotermická oxidační reakce, při níž materiály, jako jsou uhlovodíky, reagují s kyslíkem za vzniku produktů spalování, jako je voda a oxid uhličitý. Chemické vazby uhlovodíků se rozpadají a jsou nahrazeny vazbami vody a oxidu uhličitého. Vytvoření druhého uvolňuje více energie, než je nutné k rozbití prvního, takže se energie vyrábí celkově. V mnoha případech je k rozbití části uhlovodíku zapotřebí malé množství energie, jako je teplo vazby, které umožňují vznik nových vazeb, uvolnění energie a reakci soběstačný.

Obecně je oxidace součástí chemické reakce, při které atomy nebo molekuly látky ztrácejí elektrony. Obvykle je doprovázen procesem zvaným redukce. Redukce je druhá část chemické reakce, při které látka získává elektrony. Při oxidačně-redukční nebo redoxní reakci dochází k výměně elektronů mezi dvěma látkami.

Oxidace se původně používala pro chemické reakce, při nichž se kyslík kombinoval s jinými materiály a oxidoval je. Při oxidaci železa ztrácí elektrony na kyslík za vzniku rzi nebo oxidu železa. Dva atomy železa ztrácejí každý tři elektrony a vytvářejí železité ionty s kladným nábojem. Tři atomy kyslíku získávají každý dva elektrony a vytvářejí ionty kyslíku se záporným nábojem. Kladně a záporně nabité ionty jsou navzájem přitahovány a vytvářejí iontové vazby za vzniku oxidu železa, Fe₂Ó₃.

Reakce nezahrnující kyslík se také nazývají oxidační nebo redoxní reakce, pokud je přítomen mechanismus přenosu elektronů. Například když se uhlík a vodík spojí a vytvoří methan, CH₄, každý z atomů vodíku ztratí elektron na atom uhlíku, který získá čtyři elektrony. Vodík se oxiduje, zatímco uhlík se redukuje.

Spalování je zvláštním případem oxidační chemické reakce, při které se produkuje dostatek tepla, aby se reakce stala soběstačnou, jinými slovy jako oheň. Požáry obecně musí být založeny, ale samy hoří, dokud jim nedojde palivo.

V ohni hoří materiály, které obsahují uhlovodíky, jako je dřevo, propan nebo benzín, za vzniku oxidu uhličitého a vodní páry. Aby se atomy vodíku a uhlíku spojily s kyslíkem, musí se nejprve rozbít uhlovodíkové vazby. Založení ohně znamená poskytnutí počáteční energie ve formě plamene nebo jiskry k rozbití několika uhlovodíkových vazeb.

Jakmile počáteční počáteční energie vede k rozbitým vazbám a volnému vodíku a uhlíku, atomy reagují s kyslíkem ve vzduchu za vzniku oxidu uhličitého, CO₂a vodní pára, H₂Ó. Energie uvolněná tvorbou těchto nových vazeb ohřívá zbývající uhlovodíky a rozbíjí více vazeb. V tomto okamžiku bude oheň stále hořet. Výsledná spalovací reakce je vysoce exotermická s přesným množstvím vydávaného tepla v závislosti na palivu a na tom, kolik energie je potřeba k rozbití jeho vazeb.