• Wednesday January 27,2021

Verbrennung

Wir erklären, was Verbrennung ist, wie sie entsteht und wie die Reaktionen ablaufen. Darüber hinaus Klassifizierung und Beispiele.

Die Verbrennung ist eine chemische Reaktion, die Licht und Kalorien freisetzt.
  1. Was ist Verbrennung?

Die Verbrennung ist eine Art exotherme chemische Reaktion . Dabei kann es sich um gasförmige oder heterogene Stoffe (flüssig-gasförmig oder gasförmig-gasförmig) handeln. Es erzeugt Licht und Wärme und wird schneller oder weniger schnell produziert.

Unter Verbrennung wird traditionell ein Prozess der raschen Oxidation bestimmter brennbarer Elemente verstanden, der hauptsächlich aus Wasserstoff, Kohlenstoff und manchmal auch Schwefel besteht. Außerdem findet es zwangsläufig in Gegenwart von Sauerstoff statt .

Tatsächlich handelt es sich bei Verbrennungen um Formen der Redoxreaktion (Reduktion-Oxidation), die sowohl kontrolliert wie bei Verbrennungsmotoren als auch unkontrolliert wie bei Verbrennungsmotoren auftreten können Explosionen Sie beinhalten den Austausch von Elektronen zwischen den Atomen der Materie während der Reaktion. Sie erzeugen daher Wärme- und Lichtenergie.

Darüber hinaus entstehen andere gasförmige und feste Stoffe wie Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf oder feste Brennstoffrückstände (der bei der Reaktion verbrauchte Stoff) n) und das Oxidationsmittel (die Substanz, die die Reaktion fördert), immer entsprechend ihrer chemischen Natur.

Obwohl es sich bei dem traditionellen Bild der Verbrennung immer um ein Feuer handelt, kann es daher vorkommen, dass dieses nicht erzeugt wird, da es sich lediglich um eine Form von Plasma (ionisiertes Gas) handelt, das durch die Freisetzung von Wärme aus der chemischen Reaktion entsteht.

Siehe auch: Enthalpie

  1. Wie kommt es zur Verbrennung?

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

Verbrennungen sind eine Art Redoxreaktion, dh Oxidationsreduktion. Dies bedeutet, dass in ihnen ein Material oxidiert (Elektronen verliert), während das andere Material reduziert (Elektronen gewinnt).

Bei der Verbrennung gewinnt das Oxidationsmittel (Sauerstoff) Elektronen aus dem Reduktionsmittel (Brennstoff) oder was auch immer, zwischen dem Oxidationsmittel und dem Brennstoff. Dies geschieht in der Regel nach folgender Formel:

Verbindung + O 2 = Andere Verbindung + CO 2 + H 2 O + Energie

Die Verbindungen können abhängig von ihrer Natur variieren, ebenso wie die Energieniveaus variieren können. Kohlendioxid und Wasserdampf sind jedoch bei allen Arten der Verbrennung konstant.

  1. Arten der Verbrennung

Es gibt drei Arten der Verbrennung:

  • Vollständige oder perfekte Verbrennung . Jene Reaktionen, bei denen das brennbare Material vollständig oxidiert (verbraucht) wird, und andere sauerstoffhaltige Verbindungen entstehen als Nebenprodukte, wie Kohlendioxid, Schwefeldioxid oder Wasserdampf.
  • Stöchiometrische oder neutrale Verbrennung . Dies nennt man die ideale vollständige Verbrennung, bei der nur eine geringe Menge Sauerstoff für die Reaktion benötigt wird und die normalerweise nur in der kontrollierten Umgebung eines Labors stattfindet.
  • Unvollständige Verbrennung Diejenigen, in denen Verbindungen zu oxidieren scheinen (auch unverbrannt genannt), wie Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff, Kohlenstoffteilchen und so weiter.
  1. Verbrennungsreaktion

Verbrennungsprozesse umfassen tatsächlich eine Reihe von schnellen und gleichzeitigen chemischen Reaktionen, die durchaus als eine angesehen werden können, die die folgenden Phasen oder Stufen durchlaufen:

  • Vorreaktion oder erste Stufe . Die im brennbaren Material enthaltenen Kohlenwasserstoffe zersetzen sich und beginnen ihre Reaktion mit dem Luftsauerstoff. Dabei bilden sich Radikale, die molekular instabile Verbindungen sind. Dies löst eine Kettenreaktion des Auftretens und Verschwindens chemischer Verbindungen aus, wobei immer mehr erzeugt wird, als zerstört wird.
  • Oxidation oder zweite Stufe . In dieser Stufe wird der größte Teil der Wärmeenergie der Reaktion erzeugt, da Sauerstoff mit den Radikalen der vorherigen Stufe reagiert und so entsteht heftiger Elektronenverschiebungsprozess. Eine hohe Anzahl von Radikalen führt zu einer massiven und heftigen Reaktion, die als Explosion bezeichnet wird.
  • Reaktionsende oder dritte Stufe . Es tritt auf, wenn die Oxidation der Radikale abgeschlossen ist und die Moleküle der freigesetzten Gase gebildet werden. Das brennbare Material wird vollständig abgereichert.
  1. Beispiele für die Verbrennung

In den Motoren entsteht eine Verbrennung, die Energie für die Bewegung freisetzt.

Einige einfache Beispiele für die Verbrennung im Alltag sind:

  • Die Beleuchtung eines Streichholzes / Streichholzes . Es ist der emblematischste Fall einer Verbrennung. Wenn der Kopf des Streichholzes (Phosphor- und Schwefelhülle) auf eine raue Oberfläche geschabt wird, erwärmt er sich durch Reibung und löst eine schnelle Verbrennung aus, die wiederum eine Flamme erzeugt kurz
  • Die Beleuchtung eines Gasherds . In Haushaltsküchen wird ein Kohlenwasserstoffgas verbrannt, in der Regel ein Gemisch aus Propan (C 3 H 8 ) und Butan (C 4 H 10 ), das das Gerät aus einem Rohr entnimmt einer Schüssel In Kontakt mit der Luft gebracht und mit einer anfänglichen Ladung von Kalorienenergie (wie der Flamme des Piloten oder der eines Phosphors) versehen, beginnt das Gas seine Reaktion; aber um die Flamme am Laufen zu halten, muss kontinuierlich Kraftstoff zugeführt werden.
  • Starke Basen und organische Substanzen . Die meisten starken Basen (Hydroxide) wie Natronlauge, Kalilauge und andere Substanzen mit extremem pH - Wert erzeugen beim Kontakt mit dem Natriumhydroxid heftige Oxidationsreaktionen organische Materie. Dies bedeutet, dass wir durch Kontakt verbrennen und sogar Feuer mit ihnen beginnen können, da diese Art von Reaktionen dazu neigen, sehr exotherm zu sein.
  • Die Verbrennungsmotoren . In Autos, Booten und anderen Fahrzeugen, die mit fossilen Brennstoffen wie Diesel, Benzin oder Kerosin betrieben werden, sind diese Vorrichtungen ein Beispiel für eine kontrollierte Verbrennung. In ihnen werden die Kohlenwasserstoffe des Kraftstoffs verbraucht und kleine Explosionen erzeugt, die innerhalb des Kolbensystems in Bewegung umgewandelt werden, wobei auch umweltschädliche Gase entstehen, die in die Atmosphäre freigesetzt werden.

Weiter mit: Endotherme Reaktionen


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