Реакція горіння, іноді скорочена RXN, - це будь-яка реакція, при якій горючий матеріал поєднується з киснем або окислюється. Найбільш поширеною реакцією горіння є пожежа, при якій вуглеводні згоряють у повітрі, утворюючи вуглекислий газ, водяну пару, тепло, світло і часто попіл. Хоча інші хімічні реакції можуть виробляти тепло, реакції горіння завжди мають спільні специфічні характеристики, які повинні бути присутніми, щоб реакція була справжньою реакцією горіння.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Реакція горіння - це хімічна реакція, при якій матеріал поєднується з киснем, виділяючи світло і тепло. Під час найбільш поширених реакцій горіння вуглеводневі матеріали, такі як деревина, бензин або пропан, згоряють у повітрі, виділяючи вуглекислий газ та водяну пару. Інші реакції горіння, такі як спалення магнію з утворенням оксиду магнію, завжди витрачають кисень, але не обов’язково утворюють вуглекислий газ або водяну пару.
Як відбувається горіння
Для протікання реакції горіння повинні бути присутніми горючі матеріали та кисень, а також зовнішнє джерело енергії для початку горіння. Хоча якийсь матеріал мимовільно спалахне полум’ям, коли його з’єднають із газом киснем, більшості речовин потрібна іскра або інше джерело енергії, щоб почати горіти. Як тільки починається реакція горіння, теплоти, що утворюється в результаті реакції, вистачає для її продовження.
Наприклад, коли ви розпалюєте дерев’яний вогонь, вуглеводні в деревині поєднуються з киснем у повітрі, утворюючи вуглекислий газ та водяну пару, виділяючи енергію у вигляді тепла та світла. Щоб розвести вогонь, вам потрібно зовнішнє джерело енергії, наприклад сірник. Ця енергія розриває існуючі хімічні зв’язки, щоб атоми вуглецю, водню та кисню могли реагувати.
Реакція горіння виділяє набагато більше енергії, ніж потрібно для розриву хімічних зв’язків. В результаті деревина продовжує горіти, поки вуглеводні не витрачаються. Будь-які вуглеводневі домішки в деревині відкладаються у вигляді попелу. Мокра деревина погано горить, оскільки перетворення води в мокрій деревині на пару витрачає енергію. Якщо вся енергія, що виробляється в результаті реакції горіння, використовується для випаровування води в деревині, жодної не залишається для підтримки реакції, і вогонь згасає.
Приклади реакцій горіння
Горіння метану, головного компонента природного газу, є прикладом типової реакції горіння. Печі та печі, що працюють на природному газі, мають контрольне світло або іскру для забезпечення зовнішньої енергії, необхідної для запуску реакції горіння.
Метан має хімічну формулу СН4, і він згоряє молекулами кисню з повітря, хімічна формула O2. Коли два гази стикаються, горіння не починається, оскільки молекули стабільні. У межах іскри або пілотного світла одиночний кисневий зв’язок та чотири зв’язки метану розриваються, і окремі атоми реагують, утворюючи нові зв’язки.
Два атоми кисню реагують з атомом вуглецю, утворюючи молекулу вуглекислого газу, а ще два атоми кисню реагують з чотирма атомами водню, утворюючи дві молекули води. Хімічна формула - СН4 + 2O2 = CO2 + 2Н2О. При утворенні нових молекул виділяється значна кількість енергії у вигляді тепла та світла.
При згорянні магнію не виділяється вуглекислий газ або водяна пара, але це все одно реакція горіння, оскільки це екзотермічна реакція горючого матеріалу з киснем. Поміщення магнію у повітря недостатньо для початку горіння, але іскра або полум’я розривають зв’язки молекул кисню в повітрі, щоб реакція могла тривати.
Магній поєднується з киснем із повітря, утворюючи оксид магнію та надлишок енергії. Хімічна формула реакції - O2 + 2Mg = 2MgO, і надлишок енергії виділяється у вигляді сильного тепла та яскравого білого світла. Цей приклад показує, що хімічна реакція може бути реакцією горіння, не маючи характеристик традиційного вогню.