燃烧

化学

2022

我们解释什么是燃烧,它是如何发生的以及反应的阶段是什么。此外,分类和示例。

燃烧是一种释放光能和热能的化学反应。

什么是燃烧?

燃烧是一种 放热化学反应.可以涉及 事情气态 或处于异质状态(液-气或固-气)。产生 在大多数情况下,它发生得相当快。

传统上,燃烧被理解为一个过程 氧化 某些燃料元素的速度,即主要由氢、碳和有时硫组成。此外,它必须在氧气存在下发生。

其实燃烧是 氧化还原反应 (还原氧化)既可以以受控方式发生,例如在内燃机中,也可以以不受控制的方式发生,例如在爆炸中。这些反应涉及交换 电子 在。。之间 原子 反应过程中的物质。

大多数时候,燃烧产生 热能 它们还会产生其他气态和固态物质,例如二氧化碳 (CO2) 和 水蒸汽,或燃料的固体残留物(反应中消耗的物质)和 氧化剂 (促进反应的物质)。产生的物质取决于参与燃烧的试剂的化学性质。

这样一来,虽然在传统的燃烧形象中,总是有火的存在,但也有可能不产生火,因为它只不过是一种形式的燃烧。 等离子体 (电离气体)热释放的产物 化学反应 燃烧的形成取决于每个特定反应的条件和反应物。

燃烧是如何发生的?

燃烧总是会产生 CO2、水蒸气、能量和另一种化合物。

燃烧是氧化还原反应的一种,即还原氧化反应。这意味着其中一种反应物被氧化(失去电子),而另一种反应物被还原(获得电子)。

在燃烧的情况下,氧化剂(氧)从还原剂(燃料)中获得电子,或者同理,氧化剂(氧)从燃料中获得电子。这通常根据以下公式给出:

燃烧化合物在每个燃烧反应中可能会有所不同,这取决于它们的性质,就像燃料的水平会有所不同一样。 活力 生成。但是在所有燃烧中都会以某种方式产生二氧化碳和水。

燃烧类型

燃烧分为三种:

  • 完全或完美的燃烧。它们是可燃材料完全氧化(消耗)并产生其他含氧化合物的反应,例如二氧化碳 (CO2) 或二氧化硫 (SO2),视情况而定,以及水 (H2O)。
  • 化学计量或中性燃烧。这是理想完全燃烧的名称,它使用适量的氧气进行反应,并且通常只发生在 环境 由实验室控制。
  • 不完全燃烧。它们是那些未完全氧化(也称为未燃烧)的化合物出现在燃烧气体中的反应。此类化合物可以是一氧化碳 (CO)、氢气、碳颗粒等。

燃烧反应

燃烧过程实际上包括一组快速且同时发生的化学反应。这些反应中的每一个都可以称为一个阶段或阶段。燃烧的三个基本阶段是:

  • 预反应或第一阶段。这 碳氢化合物 存在于可燃材料中的物质分解并开始与空气中的氧气发生反应 空气,形成自由基(分子不稳定的化合物)。这开始了出现和消失的连锁反应 化合物 一般来说,形成的化合物多于分解的化合物。
  • 氧化或第二阶段。在这个阶段,产生了大部分反应热能。当氧气与前一阶段的自由基反应时, 移位 暴力的 电子.在爆炸的情况下,大量的自由基会导致大规模和剧烈的反应。
  • 反应结束或第三阶段。它发生在自由基的氧化完成并且 分子 稳定的那将是燃烧的产物。

燃烧的例子

燃烧发生在发动机内,为运动释放能量。

日常生活中燃烧的一些简单例子是:

  • 火柴/火柴的照明。这是燃烧的最典型案例。当荧光头(覆盖有磷和硫)被刮到粗糙的表面时,它被加热 摩擦 并引发快速燃烧,进而产生短火焰。
  • 煤气灶的照明。家庭厨房通过燃烧碳氢化合物气体来工作,通常 混合物 丙烷 (C3H8) 和丁烷 (C4H10),设备从管道或容器中抽取。与空气接触并提供初始热能(例如飞行员的火焰或磷光体的火焰),气体开始反应;但要保持火焰燃烧,必须持续供应燃料。
  • 坚实的基础和 有机材料.大部分的 基地 强(氢氧化物)如苛性钠、苛性钾和其他 酸碱度 极端碱性,当它们与物质接触时会产生剧烈的氧化反应 有机材料.这意味着我们可能会因接触这些物质而被灼伤,甚至用它们起火,因为这些反应通常是非常放热的。
  • 内燃机。这些设备存在于汽车、船只和其他车辆中 化石燃料 如柴油、汽油或煤油。它们是使用受控燃烧的一个例子。在它们中,燃料中的碳氢化合物被消耗并产生小爆炸,在活塞系统内转化为 移动,也会产生污染气体,这些气体会被释放到 大气层.
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