Spaľovacie reakcie sú reakcie, ktoré sa týkajú plynného kyslíka a sú exotermické. Exotermické reakcie sú chemické reakcie, pri ktorých sa energia uvoľňuje vo forme svetla alebo tepla. Spaľovanie sa najčastejšie týka spaľovania uhľovodíkov v prítomnosti plynného kyslíka.
Spaľovanie je chemická reakcia, ktorá zahŕňa reaktant a oxidačné činidlo, ktorým je typicky kyslík, pričom vznikajú produkty vrátane tepla a energie.
Spaľovacie reakcie sú redoxné (redukčné - oxidačné) reakcie, pri ktorých redukčné činidlo a oxidačné činidlo reagujú za vzniku tepla, energie a často plameňa. Redukčné činidlo sa označuje ako palivo a oxidačné činidlo ako plyn.
Pri úplnom spálení je dostatočné množstvo oxidačného činidla, aby došlo k reakcii.
Úplným spálením uhľovodíka s kyslíkom ako oxidačným činidlom sa vytvorí oxid uhličitý a voda. 2C8H18 + 25O2 = 18C02 + 16H20
Ďalším príkladom úplného spálenia je organická zlúčenina metanol: CH30H + O2 + CO2 + 2H20
Spaľovanie nie je dôležité iba v našom každodennom živote pri výrobe energie, ale aj pri udržiavaní nás nažive. Keď bunky nášho tela štiepia cukor (glukózu) a uvoľňujú energiu, robia tak úplnou spaľovacou reakciou pri aeróbnom dýchaní buniek.
Počas aeróbneho dýchania sa glukóza spaľuje v prítomnosti kyslíka, čím vzniká oxid uhličitý, voda a ATP (energia). Pri tomto postupe sa tiež vytvára malé množstvo tepla, pretože ide o exotermickú reakciu.
Vzorec je: C6H12O6 + 6O2 6C02 + 6H20
Úplné spaľovanie je často indikované vytvorením modrého plameňa a keďže všetky reaktanty sú úplne spálené, nevzniká žiadny dym, čo znamená, že úplné spaľovanie v životnom prostredí je z hľadiska znečistenia oveľa čistejšie ako neúplné spaľovanie..
Pretože všetky reaktanty sú spotrebované počas úplného spaľovania, produkuje sa veľké množstvo energie.
Výhodou produktov úplného spaľovania je to, že voda je neškodná a rastliny môžu do určitej miery absorbovať oxid uhličitý pre použitie vo fotosyntéze..
Oxid uhličitý tiež nie je pre človeka toxický rovnakým spôsobom ako oxid uhoľnatý.
Oxid uhličitý však môže prispieť k globálnemu otepľovaniu, ak sa vyprodukuje príliš veľa, pretože rastliny môžu spotrebovať iba toľko, čo znamená, že prebytok zostane v atmosfére..
Čo je neúplné spaľovanie?
K neúplnému spaľovaniu dochádza, keď je nedostatočné alebo nedostatočné prísun oxidačného činidla, ktorým môže byť plynný kyslík.
Neúplné spaľovanie uhľovodíka s kyslíkom ako oxidačným činidlom bude namiesto oxidu uhličitého produkovať oxid uhoľnatý.
Neúplné spaľovanie nielenže produkuje menej energie ako úplné spaľovanie, ale ako je zrejmé z nasledujúceho príkladu, môže produkovať toxické vedľajšie produkty, ako je oxid uhoľnatý (CO). Oxid uhoľnatý je toxický, čo znamená, že v mnohých prípadoch nie je to, čo sa požaduje, neúplné spaľovanie.
4CH4 + 5O2 = 2CO + 8H20 + 2C
Neúplné spaľovanie domáceho spotrebiča, ktorý využíva plyn, tak môže produkovať oxid uhoľnatý, ktorý môže dosiahnuť smrteľnú hladinu v dome. Oxid uhoľnatý je nebezpečný, pretože je tiež bezfarebný a bez zápachu, čo znamená, že ľudia by si toho neboli vedomí, kým nebude neskoro..
Neúplné spaľovanie sa často prejavuje tvorbou žltého alebo oranžového plameňa. Nie všetky reaktanty sa nespotrebúvajú pri neúplnom spaľovaní, čo vedie k tomu, že na konci tejto reakcie sa v porovnaní s úplným spaľovaním vytvára menej energie..
Príkladom neúplného spaľovania je spaľovanie uhlia, pri ktorom sa v dôsledku chemickej reakcie produkujú sadze a oxid uhoľnatý..
Dym sa vytvára v dôsledku neúplného spaľovania, ktoré samozrejme výrazne prispieva k znečisteniu ovzdušia.
Problém s neúplným spaľovaním je preto v tom, že zvyšuje úroveň znečistenia a môže tým, že spôsobuje problémy s dýchaním, prispievať k zdravotným problémom u ľudí..
Rozdiel medzi úplným a neúplným spaľovaním
okysličovadlo
Úplné horenie nastáva, keď je k dispozícii dostatočné a dostatočné množstvo okysličovadla, zatiaľ čo neúplné horenie nastáva, keď je okysličovadlo nedostatočné a nedostatočné..
Spaľovanie uhľovodíkov
Úplné spaľovanie uhľovodíkov bude mať za následok produkciu oxidu uhličitého a vody, zatiaľ čo neúplné spaľovanie uhľovodíkov bude mať za následok produkciu oxidu uhoľnatého a vody.
Plameň
Pri neúplnom spaľovaní sa zvyčajne vytvára žltý alebo oranžový plameň, zatiaľ čo pri úplnom spaľovaní sa vytvára modrý plameň.
dym
Neúplné spaľovanie produkuje dym v dôsledku reakcie, zatiaľ čo úplné spaľovanie neprodukuje dym v dôsledku reakcie.
Výroba energie
Neúplné spaľovanie produkuje menej energie ako úplné spaľovanie, pretože nie všetky reaktanty sa pri reakcii spotrebujú, zatiaľ čo pri úplnom spaľovaní sa všetky reaktanty spotrebúvajú..
Dopad na životné prostredie
Oxid uhličitý produkovaný úplným spálením môže prispieť k globálnemu otepľovaniu, zatiaľ čo oxid uhoľnatý a dym vznikajúci pri neúplnom spaľovaní prispievajú k znečisteniu ovzdušia..
Tabuľka porovnávajúca úplné a neúplné spaľovanie
Zhrnutie úplného vs. neúplného spaľovania
Spaľovanie je spaľovanie, zvyčajne uhľovodíkov, v prítomnosti oxidačného činidla, ktorým je zvyčajne kyslík.
Spaľovacie reakcie sú exotermické, uvoľňujú energiu a teplo.
K úplnému spáleniu dôjde, keď je k dispozícii dostatok kyslíka na úplné spotrebovanie všetkých reaktantov.
K neúplnému spaľovaniu dochádza, keď nie je dostatok kyslíka, čo vedie k tvorbe dymu, av porovnaní s úplným spaľovaním sa vytvára menej energie..
Úplné aj neúplné spaľovanie vytvára produkty, ktoré môžu spôsobiť problémy.
Úplné spaľovanie vytvára oxid uhličitý, ktorý prispieva ku globálnemu otepľovaniu, zatiaľ čo pri neúplnom spaľovaní vzniká oxid uhoľnatý, ktorý je toxický.
Neúplné spaľovanie tiež vytvára dym, ktorý prispieva k znečisťovaniu ovzdušia.
Spaľovacie reakcie sú dôležité v našom každodennom živote, dokonca aj v tom, ako v našich telách vyrábame energiu.