Reakcija izgorevanja, včasih tudi skrajšano RXN, je vsaka reakcija, pri kateri se vnetljiv material kombinira s kisikom ali oksidira. Najpogostejša reakcija izgorevanja je ogenj, pri katerem ogljikovodiki v zraku izgorevajo, pri čemer nastajajo ogljikov dioksid, vodna para, toplota, svetloba in pogosto pepel. Medtem ko lahko druge kemične reakcije proizvajajo toploto, imajo reakcije izgorevanja vedno posebne značilnosti, ki morajo biti prisotne, da je reakcija resnična reakcija izgorevanja.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Reakcija zgorevanja je kemična reakcija, pri kateri se material združi s kisikom, da odda svetlobo in toploto. Pri najpogostejših reakcijah izgorevanja materiali, ki vsebujejo ogljikovodike, kot so les, bencin ali propan, zgorevajo v zraku, da sproščajo ogljikov dioksid in vodno paro. Druge reakcije izgorevanja, na primer izgorevanje magnezija za proizvodnjo magnezijevega oksida, vedno porabijo kisik, ni pa nujno, da tvorijo ogljikov dioksid ali vodno paro.
Kako poteka zgorevanje
Za nadaljevanje reakcije izgorevanja morajo biti prisotni gorljivi materiali in kisik ter zunanji vir energije za zagon izgorevanja. Medtem ko bo nekaj materiala, ko ga združimo s plinom kisika, spontano zagorelo, večina snovi potrebuje iskro ali drug vir energije, da začne goreti. Ko se začne reakcija zgorevanja, je dovolj toplote, ki jo ustvari reakcija, da jo nadaljuje.
Na primer, ko zakurite lesni ogenj, se ogljikovodiki v lesu kombinirajo s kisikom v zraku in tvorijo ogljikov dioksid in vodno paro ter sproščajo energijo v obliki toplote in svetlobe. Za požar potrebujete zunanji vir energije, na primer vžigalico. Ta energija pretrga obstoječe kemijske vezi, tako da lahko reagirajo atomi ogljika, vodika in kisika.
Reakcija zgorevanja sprosti veliko več energije, kot je potrebna za prekinitev kemičnih vezi. Posledično les še naprej gori, dokler se ogljikovodiki ne porabijo. Vse ne-ogljikovodikove nečistoče v lesu se odlagajo kot pepel. Moker les slabo gori, ker pretvorba vode v mokrem lesu v paro porabi energijo. Če vso energijo, ki jo proizvede reakcija izgorevanja, uporabimo za izhlapevanje vode v lesu, ne ostane nobena, ki bi nadaljevala reakcijo, in ogenj ugasne.
Primeri reakcij zgorevanja
Zgorevanje metana, glavne sestavine zemeljskega plina, je primer tipične reakcije izgorevanja. Peči in peči na zemeljski plin imajo kontrolno luč ali iskro, ki zagotavlja zunanjo energijo, potrebno za začetek reakcije zgorevanja.
Metan ima kemijsko formulo CH4in gori z molekulami kisika iz zraka, kemična formula O2. Ko plina prideta v stik, se zgorevanje ne začne, ker sta molekuli stabilni. Znotraj iskre ali pilotske luči se enojna kisikova vez in štiri metanske vezi pretrgajo, posamezni atomi pa reagirajo in tvorijo nove vezi.
Dva atoma kisika reagirata z atomom ogljika, da tvorita molekulo ogljikovega dioksida, še dva atoma kisika pa s štirimi vodikovimi atomi in dve molekuli vode. Kemična formula je CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O. Ob nastanku novih molekul se sprosti znatna količina energije v obliki toplote in svetlobe.
Z izgorevanjem magnezija se ne sprošča ogljikovega dioksida ali vodne pare, vendar je vseeno reakcija izgorevanja, ker gre za eksotermno reakcijo gorljive snovi s kisikom. Dajanje magnezija v zrak ni dovolj za začetek zgorevanja, vendar iskra ali plamen pretrga vezi molekul kisika v zraku, da se reakcija nadaljuje.
Magnezij se iz zraka kombinira s kisikom in tvori magnezijev oksid in odvečno energijo. Kemijska formula za reakcijo je O2 + 2Mg = 2MgO, odvečna energija pa se sprosti v obliki močne toplote in svetle, bele svetlobe. Ta primer kaže, da je kemična reakcija lahko reakcija zgorevanja, ne da bi imela značilnosti tradicionalnega ognja.
