燃焼反応は、RXNと略されることもあり、可燃性物質が酸素と結合するか、酸化される反応です。 最も一般的な燃焼反応は火災であり、炭化水素が空気中で燃焼して二酸化炭素、水蒸気、熱、光、そして多くの場合灰を生成します。 他の化学反応は熱を発生する可能性がありますが、燃焼反応は常に、反応が真の燃焼反応であるために存在しなければならない特定の特性を共有しています。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
燃焼反応は、材料が酸素と結合して光と熱を放出する化学反応です。 最も一般的な燃焼反応では、木材、ガソリン、プロパンなどの炭化水素含有材料が空気中で燃焼し、二酸化炭素と水蒸気を放出します。 マグネシウムを燃焼させて酸化マグネシウムを生成するなどの他の燃焼反応は、常に酸素を消費しますが、必ずしも二酸化炭素や水蒸気を生成するわけではありません。
燃焼がどのように行われるか
燃焼反応を進行させるには、燃焼を開始するための外部エネルギー源だけでなく、可燃性物質と酸素が存在する必要があります。 一部の物質は酸素ガスと一緒になると自然に炎になりますが、ほとんどの物質は燃焼を開始するために火花または他のエネルギー源を必要とします。 燃焼反応が始まると、反応によって生成される熱はそれを続けるのに十分です。
たとえば、薪の火を始めると、木の炭化水素が空気中の酸素と結合して二酸化炭素と水蒸気を形成し、熱と光の形でエネルギーを放出します。 火を起こすには、マッチなどの外部エネルギー源が必要です。 このエネルギーは既存の化学結合を破壊し、炭素、水素、酸素原子が反応できるようにします。
燃焼反応は、化学結合を切断するために必要なエネルギーよりもはるかに多くのエネルギーを放出します。 その結果、炭化水素が使い果たされるまで、木材は燃え続けます。 木材に含まれる非炭化水素不純物は、灰として堆積します。 湿った木材の水を蒸気に変えるとエネルギーが消費されるため、湿った木材はうまく燃えません。 燃焼反応によって生成されたすべてのエネルギーが木材の水分を気化させるために使用される場合、反応を継続するために何も残されず、火が消えます。
燃焼反応の例
天然ガスの主成分であるメタンの燃焼は、典型的な燃焼反応の一例です。 天然ガスで稼働するストーブと炉には、燃焼反応を開始するために必要な外部エネルギーを提供するための種火または火花があります。
メタンの化学式はCH4、そしてそれは空気からの酸素分子で燃えます、化学式O2. 2つのガスが接触しても、分子が安定しているため燃焼は始まりません。 スパークライトまたはパイロットライト内で、単一の酸素結合と4つのメタン結合が切断され、個々の原子が反応して新しい結合を形成します。
2つの酸素原子が炭素原子と反応して二酸化炭素の分子を形成し、さらに2つの酸素原子が4つの水素原子と反応して2つの水分子を形成します。 化学式はCHです4 + 2O2 = CO2 + 2H2O。 新しい分子の形成は、熱と光の形でかなりの量のエネルギーを放出します。
マグネシウムの燃焼は二酸化炭素や水蒸気を放出しませんが、可燃性物質と酸素の発熱反応であるため、燃焼反応です。 マグネシウムを空気中に入れるだけでは燃焼を開始できませんが、火花や炎が空気中の酸素分子の結合を破壊して反応を進行させます。
マグネシウムは空気中の酸素と結合して酸化マグネシウムと過剰なエネルギーを形成します。 反応の化学式はOです2 + 2Mg = 2MgOであり、過剰なエネルギーは強烈な熱と明るい白色光の形で放出されます。 この例は、化学反応が従来の火災の特性を持たない燃焼反応である可能性があることを示しています。