La combustion est une réaction d'oxydation qui produit de la chaleur, elle est donc toujours exothermique. Toutes les réactions chimiques rompent d'abord les liaisons, puis en créent de nouvelles pour former de nouveaux matériaux. Briser des liens prend de l'énergie tandis que créer de nouveaux liens libère de l'énergie. Si l'énergie libérée par les nouvelles liaisons est supérieure à l'énergie nécessaire pour rompre les liaisons d'origine, la réaction est exothermique.
Les réactions de combustion courantes brisent les liaisons des molécules d'hydrocarbures, et les liaisons d'eau et de dioxyde de carbone qui en résultent libèrent toujours plus d'énergie que ce qui a été utilisé pour briser les liaisons d'hydrocarbures d'origine. C'est pourquoi la combustion de matériaux majoritairement composés d'hydrocarbures produit de l'énergie et est exothermique.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La combustion est une réaction d'oxydation exothermique, avec des matériaux tels que les hydrocarbures réagissant avec l'oxygène pour former des produits de combustion tels que l'eau et le dioxyde de carbone. Les liaisons chimiques des hydrocarbures se rompent et sont remplacées par les liaisons eau et dioxyde de carbone. La création de ce dernier libère plus d'énergie qu'il n'en faut pour casser le premier, de sorte que l'énergie est produite globalement. Dans de nombreux cas, une petite quantité d'énergie telle que la chaleur est nécessaire pour briser une partie de l'hydrocarbure liaisons, permettant à de nouvelles liaisons de se former, de libérer de l'énergie et la réaction de devenir autosuffisant.
Oxydation
En termes généraux, l'oxydation est la partie d'une réaction chimique dans laquelle les atomes ou les molécules d'une substance perdent des électrons. Elle s'accompagne normalement d'un processus appelé réduction. La réduction est la deuxième partie de la réaction chimique dans laquelle une substance gagne des électrons. Dans une réaction d'oxydoréduction ou d'oxydoréduction, des électrons sont échangés entre deux substances.
L'oxydation était à l'origine utilisée pour des réactions chimiques dans lesquelles l'oxygène se combinait avec d'autres matériaux et les oxydait. Lorsque le fer est oxydé, il perd des électrons au profit de l'oxygène pour former de la rouille ou de l'oxyde de fer. Deux atomes de fer perdent chacun trois électrons et forment des ions ferriques avec une charge positive. Trois atomes d'oxygène gagnent chacun deux électrons et forment des ions oxygène avec une charge négative. Les ions chargés positivement et négativement sont attirés les uns vers les autres et forment des liaisons ioniques, créant de l'oxyde de fer, Fe2O3.
Les réactions n'impliquant pas d'oxygène sont également appelées réactions d'oxydation ou d'oxydoréduction tant que le mécanisme de transfert d'électrons est présent. Par exemple, lorsque le carbone et l'hydrogène se combinent pour former du méthane, CH4, les atomes d'hydrogène perdent chacun un électron au profit de l'atome de carbone, qui gagne quatre électrons. L'hydrogène est oxydé tandis que le carbone est réduit.
La combustion
La combustion est un cas particulier d'une réaction chimique d'oxydation dans laquelle suffisamment de chaleur est produite pour rendre la réaction auto-entretenue, en d'autres termes, comme un incendie. Les incendies en général doivent être allumés, mais ils brûlent d'eux-mêmes jusqu'à ce qu'ils soient à court de combustible.
Lors d'un incendie, les matériaux qui contiennent des hydrocarbures, comme le bois, le propane ou l'essence, brûlent pour produire du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. Les liaisons hydrocarbures doivent d'abord être rompues pour que les atomes d'hydrogène et de carbone se combinent avec l'oxygène. Allumer un feu signifie fournir l'énergie initiale, sous la forme d'une flamme ou d'une étincelle, pour rompre quelques-unes des liaisons hydrocarbures.
Une fois que l'énergie de départ initiale entraîne la rupture des liaisons et de l'hydrogène et du carbone libres, les atomes réagissent avec l'oxygène de l'air pour former du dioxyde de carbone, du CO2, et la vapeur d'eau, H2O. L'énergie libérée par la formation de ces nouvelles liaisons chauffe les hydrocarbures restants et brise davantage de liaisons. À ce stade, le feu continuera à brûler. La réaction de combustion qui en résulte est hautement exothermique, la quantité exacte de chaleur dégagée dépendant du carburant et de la quantité d'énergie nécessaire pour rompre ses liaisons.