verbrennung

Chemie

2022

Wir erklären, was Verbrennung ist, wie sie abläuft und welche Reaktionsstadien es gibt. Auch Klassifizierung und Beispiele.

Verbrennung ist eine chemische Reaktion, die Licht- und Wärmeenergie freisetzt.

Was ist Verbrennung?

Verbrennung ist eine Art von exotherme chemische Reaktion. Kann einbeziehen Angelegenheit in Gaszustand oder in einem heterogenen Zustand (flüssig-gas oder fest-gas). Generieren hell Ja Wärme in den meisten Fällen, und es tritt ziemlich schnell auf.

Unter Verbrennung versteht man traditionell einen Prozess der Oxidation Geschwindigkeit bestimmter Brennelemente, die hauptsächlich aus Wasserstoff, Kohlenstoff und manchmal auch Schwefel bestehen. Außerdem findet es notwendigerweise in Gegenwart von Sauerstoff statt.

Tatsächlich sind die Verbrennungen Redoxreaktionen (Reduktions-Oxidation), die sowohl kontrolliert, beispielsweise bei Verbrennungsmotoren, als auch unkontrolliert, beispielsweise bei Explosionen, auftreten kann. Diese Reaktionen beinhalten den Austausch von Elektronen zwischen den Atome von Materie während der Reaktion.

Meistens erzeugen die Verbrennungen Wärmeenergie Ja hell und sie produzieren auch andere gasförmige und feste Stoffe wie Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf, oder die festen Rückstände des Brennstoffs (der bei der Reaktion verbrauchten Substanz) und des Oxidationsmittel (die Substanz, die die Reaktion fördert). Die dabei entstehenden Stoffe hängen von der chemischen Natur der an der Verbrennung beteiligten Reagenzien ab.

Obwohl im traditionellen Bild der Verbrennung immer Feuer im Spiel ist, ist es auf diese Weise möglich, dass kein Feuer erzeugt wird, da es nichts anderes als eine Form von . ist Plasma (ionisiertes Gas) Produkt der Wärmefreisetzung aus dem chemische Reaktion der Verbrennung, die sich bilden soll, hängt von den Bedingungen und Reaktanten jeder spezifischen Reaktion ab.

Wie läuft die Verbrennung ab?

Bei der Verbrennung entstehen immer CO2, Wasserdampf, Energie und eine andere Verbindung.

Die Verbrennung ist eine Art Redoxreaktion, dh eine Reduktions-Oxidations-Reaktion. Das bedeutet, dass in ihnen ein Reaktant oxidiert wird (Elektronen verliert), während der andere reduziert wird (Elektronen gewinnt).

Bei der Verbrennung erhält das Oxidationsmittel (Sauerstoff) Elektronen aus dem Reduktionsmittel (Brennstoff), bzw. das Oxidationsmittel (Sauerstoff) erhält Elektronen aus dem Brennstoff. Diese wird im Allgemeinen nach folgender Formel angegeben:

Verbrennungsverbindungen können je nach ihrer Natur bei jeder Verbrennungsreaktion variieren, ebenso wie die Menge des Kraftstoffs variieren kann. Energie erzeugt. Aber bei allen Verbrennungen entstehen in irgendeiner Weise Kohlendioxid und Wasser.

Verbrennungsarten

Es gibt drei Arten der Verbrennung:

  • Vollständige oder perfekte Verbrennungen. Dies sind die Reaktionen, bei denen das brennbare Material vollständig oxidiert (verbraucht) wird und andere sauerstoffhaltige Verbindungen wie Kohlendioxid (CO2) bzw. Schwefeldioxid (SO2) und Wasser (H2O) erzeugt werden.
  • Stöchiometrische oder neutrale Verbrennungen. So heißen die idealen vollständigen Verbrennungen, die genau die richtigen Mengen an Sauerstoff für ihre Reaktion verwenden und die in der Regel nur in der Umgebung von einem Labor aus kontrolliert.
  • Unvollständige Verbrennungen. Dies sind solche Reaktionen, bei denen nicht vollständig oxidierte (auch unverbrannte) Verbindungen in den Verbrennungsgasen auftreten. Solche Verbindungen können Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff, Kohlenstoffpartikel usw. sein.

Verbrennungsreaktion

Verbrennungsprozesse umfassen eigentlich eine Reihe von schnellen und gleichzeitigen chemischen Reaktionen. Jede dieser Reaktionen kann als Stufe oder Phase bezeichnet werden. Die drei grundlegenden Verbrennungsstufen sind:

  • Vorreaktion oder erste Stufe. Der Kohlenwasserstoffe im brennbaren Material vorhanden sind, zersetzen sich und beginnen ihre Reaktion mit dem Sauerstoff im Luft, die Radikale bilden (molekular instabile Verbindungen). Dies startet eine Kettenreaktion des Erscheinens und Verschwindens von Chemische Komponenten wobei im Allgemeinen mehr Verbindungen gebildet als abgebaut werden.
  • Oxidation oder zweite Stufe. In diesem Stadium wird der größte Teil der Wärmeenergie der Reaktion erzeugt. Da Sauerstoff mit den Radikalen aus der vorherigen Stufe reagiert, wird ein Prozess von Verschiebung gewalttätig von Elektronen. Bei Explosionen führt eine hohe Anzahl von Radikalen zu einer massiven und heftigen Reaktion.
  • Ende der Reaktion oder dritte Stufe. Es tritt auf, wenn die Oxidation von Radikalen abgeschlossen ist und die Moleküle stabil, das sind die Verbrennungsprodukte.

Verbrennungsbeispiele

Die Verbrennung findet in Motoren statt, die Energie für die Bewegung freisetzt.

Einige einfache Beispiele für die Verbrennung im Alltag sind:

  • Das Anzünden eines Streichholzes / Streichholzes. Es ist der emblematischste Fall von Verbrennung. Wenn der Phosphorkopf (mit Phosphor und Schwefel bedeckt) gegen eine raue Oberfläche geschabt wird, wird er durch die Reibung und löst eine schnelle Verbrennung aus, die wiederum eine kurze Flamme erzeugt.
  • Die Beleuchtung eines Gasherds. Haushaltsküchen arbeiten im Allgemeinen durch Verbrennen eines Kohlenwasserstoffgases Mischung Propan (C3H8) und Butan (C4H10), die das Gerät aus einer Leitung oder einem Behälter ansaugt. In Kontakt mit Luft gebracht und mit einer anfänglichen Wärmeenergie (zB einer Pilotflamme oder eines Leuchtstoffs) versehen, beginnt das Gas seine Reaktion; aber um die Flamme am Brennen zu halten, muss ständig Brennstoff zugeführt werden.
  • Starke Grundlagen und organisches Material. Die meisten von den Basen stark (Hydroxide) wie Ätznatron, Ätzkali und andere pH extrem basisch, sie erzeugen heftige Oxidationsreaktionen, wenn sie mit organisches Material. Das bedeutet, dass wir uns durch den Kontakt mit diesen Stoffen verbrennen und mit ihnen sogar Feuer entzünden können, da diese Reaktionen meist sehr exotherm sind.
  • Verbrennungsmotoren. Diese Geräte sind in Autos, Booten und anderen Fahrzeugen vorhanden, die mit fossile Brennstoffe wie Diesel, Benzin oder Kerosin. Sie sind ein Beispiel für die Anwendung der kontrollierten Verbrennung. In ihnen werden die im Kraftstoff enthaltenen Kohlenwasserstoffe verbraucht und es entstehen kleine Explosionen, die sich im Kolbensystem in Bewegung, außerdem entstehen umweltschädliche Gase, die in den Atmosphäre.
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