燃焼は熱を発生する酸化反応であるため、常に発熱します。 すべての化学反応は、最初に結合を切断し、次に新しい結合を作成して新しい材料を形成します。 結合を壊すとエネルギーがかかり、新しい結合を作るとエネルギーが放出されます。 新しい結合によって放出されるエネルギーが元の結合を切断するために必要なエネルギーよりも大きい場合、反応は発熱します。
一般的な燃焼反応は炭化水素分子の結合を切断し、結果として生じる水と二酸化炭素の結合は、元の炭化水素結合を切断するために使用されたよりも常に多くのエネルギーを放出します。 そのため、主に炭化水素で構成される燃焼材料はエネルギーを生成し、発熱します。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
燃焼は発熱性の酸化反応であり、炭化水素などの材料が酸素と反応して、水や二酸化炭素などの燃焼生成物を形成します。 炭化水素の化学結合が壊れ、水と二酸化炭素の結合に置き換わります。 後者を作成すると、前者を壊すのに必要な量よりも多くのエネルギーが放出されるため、全体的にエネルギーが生成されます。 多くの場合、炭化水素の一部を破壊するために熱などの少量のエネルギーが必要です 結合、いくつかの新しい結合が形成され、エネルギーが放出され、反応が 自立。
酸化
一般的に、酸化は化学反応の一部であり、物質の原子または分子が電子を失います。 通常、還元と呼ばれるプロセスが伴います。 還元は、物質が電子を獲得する化学反応の2番目の部分です。 酸化還元または酸化還元反応では、2つの物質間で電子が交換されます。
酸化はもともと、酸素が他の物質と結合してそれらを酸化する化学反応に使用されていました。 鉄が酸化されると、電子が酸素に失われ、錆や酸化鉄が形成されます。 2つの鉄原子はそれぞれ3つの電子を失い、正電荷を持つ第二鉄イオンを形成します。 3つの酸素原子はそれぞれ2つの電子を獲得し、負の電荷を持つ酸素イオンを形成します。 正と負に帯電したイオンは互いに引き付けられてイオン結合を形成し、酸化鉄、Feを生成します2O3.
電子移動のメカニズムが存在する限り、酸素を含まない反応は酸化または酸化還元反応とも呼ばれます。 たとえば、炭素と水素が結合してメタンを形成する場合、CH4、水素原子はそれぞれ炭素原子に電子を失い、炭素原子は4つの電子を獲得します。 水素は酸化され、炭素は還元されます。
燃焼
燃焼は酸化化学反応の特殊なケースであり、反応を自立させるのに十分な熱が生成されます。つまり、火のようになります。 一般的に火事は開始する必要がありますが、燃料がなくなるまで自然に燃えます。
火事では、木材、プロパン、ガソリンなどの炭化水素を含む材料が燃焼して二酸化炭素と水蒸気を生成します。 水素原子と炭素原子が酸素と結合するには、最初に炭化水素結合を切断する必要があります。 火を起こすということは、炎や火花の形で初期エネルギーを提供して、炭化水素結合のいくつかを破壊することを意味します。
最初の開始エネルギーによって結合が切断され、水素と炭素が遊離すると、原子は空気中の酸素と反応して二酸化炭素、COを形成します。2、および水蒸気、H2O。 これらの新しい結合の形成によって放出されるエネルギーは、残りの炭化水素を加熱し、より多くの結合を切断します。 この時点で、火は燃え続けます。 結果として生じる燃焼反応は非常に発熱性であり、燃料とその結合を切断するために必要なエネルギーに応じて正確な熱量が放出されます。