Uma reação de combustão, às vezes abreviada como RXN, é qualquer reação na qual um material combustível se combina com o oxigênio ou é oxidado. A reação de combustão mais comum é um incêndio, no qual os hidrocarbonetos queimam no ar para produzir dióxido de carbono, vapor de água, calor, luz e muitas vezes cinzas. Embora outras reações químicas possam produzir calor, as reações de combustão sempre compartilham características específicas que devem estar presentes para que uma reação seja uma reação de combustão verdadeira.
TL; DR (muito longo; Não li)
Uma reação de combustão é uma reação química na qual um material se combina com o oxigênio para liberar luz e calor. Nas reações de combustão mais comuns, os materiais que contêm hidrocarbonetos, como madeira, gasolina ou propano, queimam no ar para liberar dióxido de carbono e vapor de água. Outras reações de combustão, como a queima de magnésio para produzir óxido de magnésio, sempre consomem oxigênio, mas não necessariamente produzem dióxido de carbono ou vapor de água.
Como a combustão ocorre
Para que uma reação de combustão prossiga, materiais combustíveis e oxigênio devem estar presentes, bem como uma fonte de energia externa para iniciar a combustão. Embora alguns materiais explodam em chamas espontaneamente quando combinados com o gás oxigênio, a maioria das substâncias precisa de uma faísca ou outra fonte de energia para começar a queimar. Uma vez iniciada a reação de combustão, o calor gerado pela reação é suficiente para mantê-la funcionando.
Por exemplo, quando você inicia um fogo a lenha, os hidrocarbonetos da madeira combinam-se com o oxigênio do ar para formar dióxido de carbono e vapor d'água, liberando energia na forma de calor e luz. Para iniciar o fogo, você precisa de uma fonte de energia externa, como um fósforo. Essa energia quebra as ligações químicas existentes para que os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio possam reagir.
A reação de combustão libera muito mais energia do que o necessário para quebrar as ligações químicas. Como resultado, a madeira continua a queimar até que os hidrocarbonetos se esgotem. Quaisquer impurezas que não sejam de hidrocarbonetos na madeira são depositadas como cinzas. Madeira úmida não queima bem porque transformar a água na madeira úmida em vapor consome energia. Se toda a energia produzida pela reação de combustão for usada para vaporizar a água da madeira, não sobrará nenhuma para manter a reação em andamento e o fogo se apaga.
Exemplos de reações de combustão
A combustão do metano, principal componente do gás natural, é um exemplo de reação de combustão típica. Fogões e fornos movidos a gás natural possuem uma luz piloto ou faísca para fornecer a energia externa necessária para iniciar a reação de combustão.
O metano tem fórmula química CH4, e queima com as moléculas de oxigênio do ar, fórmula química O2. Quando os dois gases entram em contato, a combustão não começa porque as moléculas são estáveis. Dentro de uma centelha ou luz piloto, a ligação única de oxigênio e as quatro ligações de metano são quebradas, e os átomos individuais reagem para formar novas ligações.
Dois átomos de oxigênio reagem com o átomo de carbono para formar uma molécula de dióxido de carbono, e mais dois átomos de oxigênio reagem com os quatro átomos de hidrogênio para formar duas moléculas de água. A fórmula química é CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O. A formação das novas moléculas libera uma quantidade substancial de energia na forma de calor e luz.
A combustão do magnésio não libera dióxido de carbono ou vapor d'água, mas ainda é uma reação de combustão porque é uma reação exotérmica de um material combustível com o oxigênio. Colocar magnésio no ar não é suficiente para iniciar a combustão, mas uma faísca ou chama rompe as ligações das moléculas de oxigênio no ar para permitir que a reação prossiga.
O magnésio se combina com o oxigênio do ar para formar óxido de magnésio e excesso de energia. A fórmula química para a reação é O2 + 2Mg = 2MgO, e o excesso de energia é liberado na forma de calor intenso e luz branca brilhante. Este exemplo mostra que uma reação química pode ser uma reação de combustão sem ter as características de um fogo tradicional.