11.6: Реакції горіння

Малюнок$\PageIndex{1}$ (Кредит: Ніна Хейл; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RoastingMarshmallow.jpg(opens в новому вікні); Ліцензія: CC by 2.0 (відкривається в новому вікні))

Як ви готуєте ідеальний зефір?

Обсмажування зефіру на відкритому вогні - улюблене минуле час для відпочиваючих, кулінарів на відкритому повітрі та просто збору біля багаття на задньому дворі. Хитрість полягає в тому, щоб отримати зефір приємного золотисто-коричневого кольору, не ловивши його на вогні. Занадто часто ми не досягаємо успіху, і ми бачимо, як зефір горить на палиці - реакція горіння відбувається прямо перед нами.

Реакції горіння

Реакція горіння - це реакція, при якій речовина реагує з газом кисню, виділяючи енергію у вигляді світла і тепла. Реакції горіння повинні залучати$\ce{O_2}$ як один реагент. При згорянні газоподібного водню утворюється водяна пара:

$$2 \ce{H_2} \left( g \right) + \ce{O_2} \left( g \right) \rightarrow 2 \ce{H_2O} \left( g \right)\nonumber$$

Зверніть увагу, що ця реакція також кваліфікується як комбінована реакція.

Малюнок$\PageIndex{2}$: Вибух Гінденберга. (Кредит: люб'язно Гус Паскерелла/ВМС США; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hindenburg_burning.jpg(opens в новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

Гінденберг був наповнений воднем дирижабль, який зазнав аварії при спробі посадки в Нью-Джерсі в 1937 році. Водень тут же згорів у величезній вогненній кулі, знищивши дирижабль і вбивши 36 осіб. Хімічна реакція була простою: водень поєднувався з киснем для отримання води.

Багато реакцій горіння відбуваються з вуглеводнем, сполукою, що складається виключно з вуглецю та водню. Продукти згоряння вуглеводнів - вуглекислий газ і вода. Багато вуглеводнів використовуються в якості палива, оскільки їх спалювання виділяє дуже велику кількість теплової енергії. Пропан$\left( \ce{C_3H_8} \right)$ - газоподібний вуглеводень, який зазвичай використовується як джерело палива в газових грилі.

$$\ce{C_3H_8} \left( g \right) + 5 \ce{O_2} \left( g \right) \rightarrow 3 \ce{CO_2} \left( g \right) + 4 \ce{H_2O} \left( g \right)\nonumber$$

Приклад$\PageIndex{1}$: Combustion Reactions

Етанол можна використовувати як джерело палива в спиртовій лампі. Формула етанолу є$\ce{C_2H_5OH}$. Напишіть збалансоване рівняння для згоряння етанолу.

Рішення

Крок 1: Плануйте проблему.

Етанол і кисень є реагентами. Як і у випадку з вуглеводнем, продуктами згоряння спирту є вуглекислий газ і вода.

Крок 2: Вирішіть.

Напишіть рівняння скелета:

$$\ce{C_2H_5OH} \left( l \right) + \ce{O_2} \left( g \right) \rightarrow \ce{CO_2} \left( g \right) + \ce{H_2O} \left( g \right)\nonumber$$

Збалансувати рівняння.

$$\ce{C_2H_5OH} \left( l \right) + 3 \ce{O_2} \left( g \right) \rightarrow 2 \ce{CO_2} \left( g \right) + 3 \ce{H_2O} \left( g \right)\nonumber$$

Крок 3: Подумайте про свій результат.

Реакції горіння повинні мати кисень як реагент. Відзначимо, що вироблена вода знаходиться в газовому стані, а не в рідкому стані, через високих температур, які супроводжують реакцію горіння.

Резюме

• Визначено реакцію горіння та наведено приклади.

Рецензія

1. Що потрібно для того, щоб відбулася реакція горіння?
2. Що утворюється в будь-якій реакції горіння?
3. Ртуть реагує з киснем з утворенням оксиду ртуті. Це реакція горіння?
4. Які продукти будь-якої реакції горіння за участю вуглеводню?