წვის რეაქცია, ზოგჯერ შემოკლებით RXN, არის ნებისმიერი რეაქცია, რომელშიც წვადი მასალა ერწყმის ჟანგბადს ან იჟანგება. წვის ყველაზე გავრცელებული რეაქციაა ხანძარი, რომელშიც ნახშირწყალბადები იწვის ჰაერში და წარმოქმნის ნახშირორჟანგს, წყლის ორთქლს, სითბოს, სინათლეს და ხშირად ნაცარს. მიუხედავად იმისა, რომ სხვა ქიმიურმა რეაქციებმა შეიძლება გამოიწვიოს სითბო, წვის რეაქციები ყოველთვის იზიარებენ სპეციფიკურ მახასიათებლებს, რომლებიც უნდა არსებობდეს, რომ რეაქცია იყოს ნამდვილი წვის რეაქცია.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
წვის რეაქცია არის ქიმიური რეაქცია, რომლის დროსაც მასალა აერთიანებს ჟანგბადს და აძლევს სინათლეს და სითბოს. წვის ყველაზე გავრცელებული რეაქციების დროს ნახშირწყალბადების შემცველი მასალები, როგორიცაა ხე, ბენზინი ან პროპანი, იწვის ჰაერში და ნახშირორჟანგს და წყლის ორთქლს გამოყოფს. წვის სხვა რეაქციები, მაგალითად მაგნიუმის დაწვა მაგნიუმის ოქსიდის წარმოქმნისთვის, ყოველთვის ხარჯავს ჟანგბადს, მაგრამ სულაც არ წარმოქმნის ნახშირორჟანგს ან წყლის ორთქლს.
როგორ ხდება წვა
წვის რეაქციის გასაგრძელებლად უნდა იყოს წვადი მასალები და ჟანგბადი, აგრეთვე ენერგიის გარე წყარო, წვის დასაწყებად. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგი მასალა ჟანგბადის გაზთან ერთად თავმოყრისას სპონტანურად აალდება, ყველაზე მეტ ნივთიერებას წვა ან ენერგიის სხვა წყარო სჭირდება. წვის რეაქციის დაწყებისთანავე, რეაქციის შედეგად წარმოქმნილი სითბო საკმარისია იმისათვის, რომ არ მოხდეს მისი რეაქცია.
მაგალითად, ხის ხანძრის გაჩენისას ხის ნახშირწყალბადები აერთიანებს ჟანგბადს ჰაერში და წარმოქმნის ნახშირორჟანგს და წყლის ორთქლს, ენერგიას ათავისუფლებს სითბოს და სინათლის სახით. ხანძრის დასაწყებად საჭიროა ენერგიის გარე წყარო, როგორიცაა ასანთი. ეს ენერგია არღვევს არსებულ ქიმიურ კავშირებს ისე, რომ ნახშირბადის, წყალბადის და ჟანგბადის ატომებმა მოახდინონ რეაგირება.
წვის რეაქცია გაცილებით მეტ ენერგიას გამოყოფს, ვიდრე საჭიროა ქიმიური ბმების გაწყვეტისთვის. შედეგად, ხე განაგრძობს წვას ნახშირწყალბადების ამოწურვამდე. ხეში ნახშირწყალბადის ნებისმიერი მინარევები ნაცრის სახით ინახება. სველი ხე კარგად არ იწვის, რადგან სველი ხის ორთქლზე წყლის გადაქცევა ენერგიას ხარჯავს. თუ წვის რეაქციის შედეგად წარმოქმნილი მთელი ენერგია გამოიყენება ხეში წყლის აორთქლებისთვის, აღარ რჩება რეაქცია და ცეცხლი ჩაქრება.
წვის რეაქციების მაგალითები
მეთანის წვა, ბუნებრივი გაზის ძირითადი კომპონენტი, ტიპიური წვის რეაქციის მაგალითია. ბუნებრივი გაზით მომუშავე ღუმელებსა და ღუმელებს აქვთ პილოტის შუქი ან ნაპერწკალი წვის რეაქციის დასაწყებად საჭირო გარე ენერგიის უზრუნველსაყოფად.
მეთანს აქვს CH ქიმიური ფორმულა4, და ის იწვის ჟანგბადის მოლეკულებით ჰაერიდან, ქიმიური ფორმულა O2. ორი აირის კონტაქტის დროს წვა არ იწყება, რადგან მოლეკულები სტაბილურია. ნაპერწკლის ან პილოტის შუქზე, ჟანგბადის ერთი კავშირი და ოთხი მეთანის კავშირი გაწყვეტილია და ცალკეული ატომები რეაგირებენ ახალი ბმების წარმოქმნაზე.
ორი ჟანგბადის ატომი რეაგირებს ნახშირბადის ატომთან და წარმოქმნის ნახშირორჟანგის მოლეკულას და კიდევ ორი ჟანგბადის ატომი რეაგირებს წყალბადის ოთხ ატომთან და ქმნის წყლის ორ მოლეკულას. ქიმიური ფორმულაა CH4 + 2O2 = CO2 + 2 სთ2ო. ახალი მოლეკულების წარმოქმნით გამოიყოფა ენერგიის მნიშვნელოვანი რაოდენობა სითბოს და სინათლის სახით.
მაგნიუმის წვა არ გამოყოფს ნახშირორჟანგს ან წყლის ორთქლს, მაგრამ ის მაინც წვის რეაქციაა, რადგან ეს არის წვადი მასალის ეგზოთერმული რეაქცია ჟანგბადთან. მაგნიუმის ჰაერში განთავსება არ არის საკმარისი წვის დასაწყებად, მაგრამ ნაპერწკალი ან ალი არღვევს ჟანგბადის მოლეკულების ობლიგაციებს ჰაერში, რათა რეაქცია გაგრძელდეს.
მაგნიუმი აერთიანებს ჟანგბადს ჰაერიდან და ქმნის მაგნიუმის ოქსიდს და ზედმეტ ენერგიას. რეაქციის ქიმიური ფორმულაა O2 + 2 მგ = 2 მგ, ხოლო ზედმეტი ენერგია გამოიყოფა მძაფრი სითბოს და ნათელი, თეთრი შუქის სახით. ეს მაგალითი გვიჩვენებს, რომ ქიმიური რეაქცია შეიძლება იყოს წვის რეაქცია ტრადიციული ცეცხლის მახასიათებლების გარეშე.
