Conţinut
Arderea este o reacție de oxidare care produce căldură și, prin urmare, este întotdeauna exotermică. Toate reacțiile chimice rup mai întâi legăturile și apoi le fac pe cele noi să formeze materiale noi. Întreruperea obligațiunilor necesită energie în timp ce crearea de noi obligațiuni eliberează energie. Dacă energia eliberată de noile legături este mai mare decât energia necesară pentru ruperea legăturilor originale, reacția este exotermică.
Reacțiile obișnuite de ardere rup legăturile moleculelor de hidrocarburi, iar legăturile de apă și dioxid de carbon rezultate întotdeauna eliberează mai multă energie decât a fost folosită pentru a rupe legăturile originale de hidrocarburi. Acesta este motivul pentru care materialele de ardere formate în principal din hidrocarburi produc energie și sunt exotermice.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Combustia este o reacție de oxidare exotermă, materiale precum hidrocarburile reacționează cu oxigenul pentru a forma produse de ardere, cum ar fi apa și dioxidul de carbon. Legăturile chimice ale hidrocarburilor se rup și sunt înlocuite de legăturile de apă și dioxid de carbon. Crearea acesteia din urmă eliberează mai multă energie decât este necesară pentru a sparge primul, astfel încât energia este produsă în general. În multe cazuri, o cantitate mică de energie, cum ar fi căldura, este necesară pentru a rupe o parte din legăturile de hidrocarburi, permițând formarea unor noi legături, eliberarea de energie și reacția să se autosuspire.
Oxidare
În termeni generali, oxidarea este partea unei reacții chimice în care atomii sau moleculele unei substanțe pierd electroni. În mod normal este însoțit de un proces numit reducere. Reducerea este a doua parte a reacției chimice în care o substanță câștigă electroni. Într-o reacție de oxidare-reducere sau redox, electronii sunt schimbați între două substanțe.
Oxidarea a fost utilizată inițial pentru reacții chimice în care oxigenul combinat cu alte materiale și le-a oxidat. Când fierul este oxidat, acesta pierde electronii în oxigen pentru a forma rugina sau oxidul de fier. Doi atomi de fier pierd trei electroni fiecare și formează ioni ferici cu o sarcină pozitivă. Trei atomi de oxigen câștigă doi electroni fiecare și formează ioni de oxigen cu o sarcină negativă. Ionii încărcați pozitiv și negativ sunt atrași unul de celălalt și formează legături ionice, creând oxid de fier, Fe2O3.
Reacțiile care nu implică oxigen se mai numesc reacții de oxidare sau redox atâta timp cât este prezent mecanismul de transfer de electroni. De exemplu, atunci când carbonul și hidrogenul se combină pentru a forma metan, CH4, atomii de hidrogen pierd fiecare electron în atomul de carbon, care câștigă patru electroni. Hidrogenul este oxidat în timp ce carbonul este redus.
Combustie
Combustia este un caz special al unei reacții chimice de oxidare, în care se produce suficientă căldură pentru a face reacția să se autosuspende, cu alte cuvinte, ca un foc. În general, focurile trebuie pornite, dar ard singure până când rămân fără combustibil.
Într-un incendiu, materialele care conțin hidrocarburi, precum lemn, propan sau benzină, ard pentru a produce dioxid de carbon și vapori de apă. Legăturile de hidrocarburi trebuie mai întâi rupte pentru ca atomii de hidrogen și carbon să se combine cu oxigenul. A porni un incendiu înseamnă a furniza energia inițială, sub forma unei flăcări sau a unei scântei, pentru a rupe câteva dintre legăturile de hidrocarburi.
Odată ce energia inițială inițială are ca rezultat legături rupte și hidrogen și carbon liber, atomii reacționează cu oxigenul din aer pentru a forma dioxid de carbon, CO2, și vaporii de apă, H2O. Energia eliberată prin formarea acestor noi legături încălzește hidrocarburile rămase și rupe mai multe legături. În acest moment, focul va arde. Reacția de ardere rezultată este extrem de exotermă, cu cantitatea exactă de căldură emisă în funcție de combustibil și de cantitatea de energie necesară pentru a-și rupe legăturile.