Ποια είναι τα αντιδραστήρια και τα προϊόντα σε μια αντίδραση καύσης;

Η καύση περιγράφει μια χημική διαδικασία με την οποία η γρήγορη οξείδωση παράγει θερμότητα. Σε καθημερινή βάση, είναι η διαδικασία που παράγει θερμότητα σε ένα κρύο βράδυ όταν ανάβετε φωτιά στο τζάκι. Η καύση απαιτεί τρία πράγματα να συμβούν: μια αρχική πηγή ανάφλεξης, όπως ένας αγώνας. καύσιμα, όπως καυσόξυλα · και ένα οξειδωτικό, γνωστό και ως οξυγόνο. Η καύση έχει ως αποτέλεσμα μια σειρά προϊόντων: στην περίπτωση της οργανικής καύσης, του διοξειδίου του άνθρακα, του νερού και της ενέργειας.

Στην καύση, οι χημικοί δεσμοί διασπώνται και σχηματίζονται νέοι δεσμοί. Απαιτείται ενέργεια για τη διάσπαση των μοριακών δεσμών: το ενδοθερμική μέρος της διαδικασίας. Όταν σχηματίζονται νέοι δεσμοί, εν τω μεταξύ, απελευθερώνεται ενέργεια: το εξώθερμος μέρος της διαδικασίας. Εάν η συνολική διαδικασία παράγει περισσότερη ενέργεια από ό, τι χρησιμοποιεί, το άθροισμα της διαδικασίας είναι εξώθερμο και παράγει ενέργεια ως θερμότητα ή θερμότητα και φως. Εάν ένα υλικό παράγει μια εξώθερμη αντίδραση, λέγεται ότι είναι εύφλεκτο.

Όπως σημειώθηκε, κάθε διαδικασία καύσης απαιτεί μια αρχική εισροή ενέργειας για να σπάσει τους πρώτους δεσμούς. Μια πηγή ανάφλεξης, όπως σπινθήρας ή φλόγα, παρέχει αυτήν την ενέργεια. Μόλις η διαδικασία καύσης αρχίσει να παράγει ενέργεια (εξώθερμη), η διαδικασία καύσης συνεχίζεται μέχρι να καταναλώσει πλήρως είτε το καύσιμο είτε το οξειδωτικό. Με άλλα λόγια, μια εξώθερμη διαδικασία υποστηρίζεται μόνο όταν ξεκινήσει.

Το πρώτο απαιτούμενο αντιδραστήριο στην καύση είναι καύσιμο. Πολλά από αυτά τα καύσιμα, που ονομάζονται καύσιμα, είναι οργανικά. Τα οργανικά υλικά περιέχουν άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο. Ωστόσο, ορισμένα ανόργανα υλικά, όπως το μαγνήσιο, είναι επίσης εύφλεκτα. Το δεύτερο απαιτούμενο αντιδραστήριο σε καύση είναι ένα οξειδωτικό. Το οξυγόνο είναι το καθολικό οξειδωτικό και απαιτείται για κάθε καύση. Η καύση δεν θα συμβεί χωρίς και τα δύο αντιδραστήρια. Αφαιρέστε το καύσιμο από φωτιά και σβήνει. Ομοίως, αφαιρέστε το οξειδωτικό - πνίγοντας τις φλόγες - και η φωτιά σβήνει επίσης. Αυτός είναι ο σκοπός πίσω από τους πυροσβεστήρες.

Η καύση οργανικών υλικών δημιουργεί πολλά προϊόντα. Το πρώτο προϊόν οργανικής καύσης είναι το διοξείδιο του άνθρακα. Το δεύτερο προϊόν οργανικής καύσης είναι το νερό, που απελευθερώνεται συνήθως ως υδρατμός. Το τρίτο προϊόν της οργανικής καύσης είναι η ενέργεια, που απελευθερώνεται ως θερμότητα ή θερμότητα και φως. Επειδή υπάρχουν και άλλα μόρια στα περισσότερα καύσιμα, η διαδικασία καύσης δεν είναι εντελώς καθαρή. Αυτό σημαίνει ότι παράγει μικρές ποσότητες άλλων υλικών, πολλά από τα οποία είναι δυνητικά επιβλαβή. Η ανόργανη καύση δεν παράγει διοξείδιο του άνθρακα ή νερό. Για παράδειγμα, όταν το μαγνήσιο (καύσιμο) αντιδρά με οξυγόνο (οξειδωτικό), το αποτέλεσμα της διαδικασίας καύσης είναι το οξείδιο του μαγνησίου και η θερμότητα. Η σταθερά καύσης, ανεξάρτητα από το καύσιμο, είναι η απελευθέρωση ενέργειας ως θερμότητα ή θερμότητα και φως.