Spalanie jest reakcją utleniania, która wytwarza ciepło i dlatego jest zawsze egzotermiczna. Wszystkie reakcje chemiczne najpierw zrywają wiązania, a następnie tworzą nowe, tworząc nowe materiały. Zerwanie wiązań zabiera energię, a tworzenie nowych wiązań uwalnia energię. Jeśli energia uwolniona przez nowe wiązania jest większa niż energia potrzebna do zerwania pierwotnych wiązań, reakcja jest egzotermiczna.
Typowe reakcje spalania rozrywają wiązania cząsteczek węglowodorów, a powstałe wiązania wody i dwutlenku węgla zawsze uwalniają więcej energii niż zostało użyte do zerwania pierwotnych wiązań węglowodorowych. Dlatego spalanie materiałów składających się głównie z węglowodorów wytwarza energię i jest egzotermiczne.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Spalanie to egzotermiczna reakcja utleniania, w której materiały, takie jak węglowodory, reagują z tlenem, tworząc produkty spalania, takie jak woda i dwutlenek węgla. Wiązania chemiczne węglowodorów pękają i są zastępowane przez wiązania wody i dwutlenku węgla. Stworzenie tego drugiego uwalnia więcej energii niż jest wymagane do rozbicia pierwszego, więc energia jest wytwarzana w całości. W wielu przypadkach do rozbicia części węglowodorów potrzebna jest niewielka ilość energii, np. ciepła wiązania, pozwalając na utworzenie się nowych wiązań, uwolnienie energii i reakcję na samowystarczalny.
Utlenianie
Ogólnie rzecz biorąc, utlenianie jest częścią reakcji chemicznej, w której atomy lub cząsteczki substancji tracą elektrony. Towarzyszy mu zwykle proces zwany redukcją. Redukcja to druga część reakcji chemicznej, w której substancja zyskuje elektrony. W reakcji utleniania-redukcji lub reakcji redoks elektrony są wymieniane między dwiema substancjami.
Utlenianie było pierwotnie stosowane w reakcjach chemicznych, w których tlen łączył się z innymi materiałami i utleniał je. Gdy żelazo jest utleniane, traci elektrony na rzecz tlenu, tworząc rdzę lub tlenek żelaza. Dwa atomy żelaza tracą po trzy elektrony i tworzą jony żelaza o ładunku dodatnim. Trzy atomy tlenu zyskują po dwa elektrony i tworzą jony tlenu z ładunkiem ujemnym. Jony naładowane dodatnio i ujemnie przyciągają się i tworzą wiązania jonowe, tworząc tlenek żelaza Fe2O3.
Reakcje bez udziału tlenu są również nazywane reakcjami utleniania lub redoks, o ile obecny jest mechanizm przenoszenia elektronów. Na przykład, gdy węgiel i wodór łączą się, tworząc metan, CH4, każdy z atomów wodoru traci elektron na rzecz atomu węgla, który zyskuje cztery elektrony. Wodór jest utleniany, podczas gdy węgiel jest redukowany.
Spalanie
Spalanie jest szczególnym przypadkiem reakcji chemicznej utleniania, w której wytwarzana jest wystarczająca ilość ciepła, aby reakcja była samowystarczalna, innymi słowy, jako ogień. Pożary generalnie trzeba rozpalać, ale palą się same, aż zabraknie paliwa.
Podczas pożaru materiały zawierające węglowodory, takie jak drewno, propan lub benzyna, spalają się, wytwarzając dwutlenek węgla i parę wodną. Wiązania węglowodorowe muszą najpierw zostać zerwane, aby atomy wodoru i węgla mogły połączyć się z tlenem. Rozpalenie ognia oznacza dostarczenie początkowej energii, w postaci płomienia lub iskry, do zerwania kilku wiązań węglowodorowych.
Gdy początkowa energia początkowa powoduje zerwanie wiązań i wolnego wodoru i węgla, atomy reagują z tlenem w powietrzu, tworząc dwutlenek węgla, CO2, oraz para wodna, H2O. Energia uwolniona przez tworzenie tych nowych wiązań ogrzewa pozostałe węglowodory i rozrywa kolejne wiązania. W tym momencie ogień będzie nadal płonął. Wynikająca z tego reakcja spalania jest wysoce egzotermiczna, a dokładna ilość wydzielanego ciepła zależy od paliwa i ilości energii potrzebnej do zerwania wiązań.
