Sú reakcie na spaľovanie exotermické?

Spaľovanie je oxidačná reakcia, pri ktorej sa vytvára teplo, a preto je vždy exotermická. Všetky chemické reakcie najskôr zlomia väzby a potom vytvoria nové, aby vytvorili nové materiály. Rozbitie väzieb berie energiu a vytváranie nových väzieb zase energiu. Ak je energia uvoľnená novými väzbami väčšia ako energia potrebná na prerušenie pôvodných väzieb, je reakcia exotermická.

Bežné spaľovacie reakcie porušujú väzby molekúl uhľovodíkov a výsledné väzby vody a oxidu uhličitého vždy uvoľňujú viac energie, ako sa použilo na prerušenie pôvodných uhľovodíkových väzieb. Preto spaľovanie materiálov pozostávajúcich hlavne z uhľovodíkov vyrába energiu a je exotermické.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Spaľovanie je exotermická oxidačná reakcia, pri ktorej materiály, ako sú uhľovodíky, reagujú s kyslíkom za vzniku produktov spaľovania, ako je voda a oxid uhličitý. Chemické väzby uhľovodíkov sa rozpadajú a sú nahradené väzbami vody a oxidu uhličitého. Tvorba druhej uvoľňuje viac energie, ako je potrebné na jej zlomenie, takže sa energia vyrába celkovo. V mnohých prípadoch je na rozbitie časti uhľovodíka potrebné malé množstvo energie, napríklad tepla väzby, ktoré umožňujú vytvorenie niektorých nových väzieb, uvoľnenie energie a uskutočnenie reakcie sebestačný.

Oxidácia

Všeobecne je oxidácia súčasťou chemickej reakcie, pri ktorej atómy alebo molekuly látky strácajú elektróny. Spravidla je sprevádzaný procesom nazývaným redukcia. Redukcia je druhá časť chemickej reakcie, pri ktorej látka získava elektróny. Pri oxidačno-redukčnej alebo redoxnej reakcii sa elektróny vymieňajú medzi dvoma látkami.

Oxidácia sa pôvodne používala na chemické reakcie, pri ktorých sa kyslík kombinoval s inými materiálmi a oxidoval ich. Pri oxidácii železa stráca elektróny na kyslík a vytvára hrdzu alebo oxid železa. Dva atómy železa strácajú každý tri elektróny a vytvárajú železité ióny s kladným nábojom. Tri atómy kyslíka získavajú každý dva elektróny a vytvárajú kyslíkové ióny so záporným nábojom. Kladne a záporne nabité ióny sú navzájom priťahované a vytvárajú iónové väzby, pričom vytvárajú oxid železitý, Fe2O3.

Reakcie nezahŕňajúce kyslík sa tiež nazývajú oxidačné alebo redoxné reakcie, pokiaľ je prítomný mechanizmus prenosu elektrónov. Napríklad keď sa uhlík a vodík spoja a vytvoria metán, CH4, každý z atómov vodíka stráca elektrón na atóm uhlíka, ktorý získava štyri elektróny. Vodík sa oxiduje, zatiaľ čo uhlík sa redukuje.

Spaľovanie

Spaľovanie je zvláštny prípad oxidačnej chemickej reakcie, pri ktorej sa produkuje dostatok tepla na to, aby bola reakcia sebestačná, inými slovami ako oheň. Všeobecne sa musia zakladať požiare, ktoré však horia samy, kým sa im neminie palivo.

V ohni horia materiály, ktoré obsahujú uhľovodíky, ako je drevo, propán alebo benzín, za vzniku oxidu uhličitého a vodnej pary. Najskôr sa musia rozbiť uhľovodíkové väzby, aby sa atómy vodíka a uhlíka spojili s kyslíkom. Založiť oheň znamená poskytnúť počiatočnú energiu vo forme plameňa alebo iskry, aby sa rozbilo niekoľko uhľovodíkových väzieb.

Akonáhle počiatočná počiatočná energia vyústi do rozbitých väzieb a voľného vodíka a uhlíka, atómy reagujú s kyslíkom vo vzduchu za vzniku oxidu uhličitého, CO2a vodná para, H2O. Energia uvoľnená tvorbou týchto nových väzieb ohrieva zvyšné uhľovodíky a rozbíja ďalšie väzby. V tomto okamihu bude oheň horieť. Výsledná spaľovacia reakcia je vysoko exotermická a presné množstvo tepla sa vydáva v závislosti od paliva a energie potrebnej na pretrhnutie väzieb.

  • Zdieľam
instagram viewer