O reacție de ardere, uneori prescurtată RXN, este orice reacție în care un material combustibil se combină cu oxigenul sau este oxidat. Cea mai frecventă reacție de ardere este un incendiu, în care hidrocarburile ard în aer pentru a produce dioxid de carbon, vapori de apă, căldură, lumină și adesea cenușă. În timp ce alte reacții chimice pot produce căldură, reacțiile de ardere împărtășesc întotdeauna caracteristici specifice care trebuie să fie prezente pentru ca o reacție să fie o adevărată reacție de ardere.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
O reacție de ardere este o reacție chimică în care un material se combină cu oxigenul pentru a emite lumină și căldură. În cele mai frecvente reacții de ardere, materialele care conțin hidrocarburi, cum ar fi lemnul, benzina sau propanul, ard în aer pentru a elibera dioxid de carbon și vapori de apă. Alte reacții de ardere, cum ar fi arderea magneziului pentru a produce oxid de magneziu, consumă întotdeauna oxigen, dar nu produc neapărat dioxid de carbon sau vapori de apă.
Cum are loc arderea
Pentru ca o reacție de ardere să poată continua, trebuie să fie prezente materiale combustibile și oxigen, precum și o sursă de energie externă pentru a începe arderea. În timp ce unele materiale vor izbucni spontan în flăcări atunci când sunt aduse împreună cu oxigenul gazos, majoritatea substanțelor au nevoie de o scânteie sau de altă sursă de energie pentru a începe să ardă. Odată ce începe reacția de ardere, căldura generată de reacție este suficientă pentru ao menține.
De exemplu, atunci când declanșezi un incendiu pe lemne, hidrocarburile din lemn se combină cu oxigenul din aer pentru a forma dioxid de carbon și vapori de apă, eliberând energie sub formă de căldură și lumină. Pentru a porni focul, aveți nevoie de o sursă externă de energie, cum ar fi un chibrit. Această energie rupe legăturile chimice existente, astfel încât atomii de carbon, hidrogen și oxigen să poată reacționa.
Reacția de ardere eliberează mult mai multă energie decât este necesară pentru a sparge legăturile chimice. Ca urmare, lemnul continuă să ardă până când hidrocarburile sunt epuizate. Orice impurități nehidrocarbonate din lemn sunt depuse ca cenușă. Lemnul umed nu arde bine, deoarece transformarea apei din lemnul umed în abur consumă energie. Dacă toată energia produsă de reacția de ardere este utilizată pentru vaporizarea apei din lemn, nu rămâne nici una care să mențină reacția și focul se stinge.
Exemple de reacții de ardere
Arderea metanului, componenta principală a gazelor naturale, este un exemplu de reacție tipică de ardere. Sobe și cuptoare care funcționează pe gaz natural au o lumină pilot sau o scânteie pentru a furniza energia externă necesară pentru declanșarea reacției de ardere.
Metanul are formula chimică CH4, și arde cu molecule de oxigen din aer, formula chimică O2. Când cele două gaze intră în contact, arderea nu începe deoarece moleculele sunt stabile. Într-o scânteie sau lumină pilot, legătura unică de oxigen și cele patru legături metanice sunt rupte, iar atomii individuali reacționează pentru a forma noi legături.
Doi atomi de oxigen reacționează cu atomul de carbon pentru a forma o moleculă de dioxid de carbon și alți doi atomi de oxigen reacționează cu cei patru atomi de hidrogen pentru a forma două molecule de apă. Formula chimică este CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O. Formarea noilor molecule eliberează o cantitate substanțială de energie sub formă de căldură și lumină.
Arderea magneziului nu eliberează dioxid de carbon sau vapori de apă, dar este totuși o reacție de ardere, deoarece este o reacție exotermă a unui material combustibil cu oxigen. Plasarea magneziului în aer nu este suficientă pentru a începe arderea, dar o scânteie sau o flacără rupe legăturile moleculelor de oxigen din aer pentru a permite reacția să continue.
Magneziul se combină cu oxigenul din aer pentru a forma oxid de magneziu și exces de energie. Formula chimică a reacției este O2 + 2Mg = 2MgO, iar excesul de energie este eliberat sub formă de căldură intensă și lumină albă strălucitoare. Acest exemplu arată că o reacție chimică poate fi o reacție de ardere fără a avea caracteristicile unui foc tradițional.