燃焼

化学

2022

燃焼とは何か、どのように発生するか、そして反応の段階は何かを説明します。また、分類と例。

燃焼は、光と熱のエネルギーを放出する化学反応です。

燃焼とは何ですか?

燃焼は一種の 発熱化学反応。関与することができます 案件気体状態 または不均一な状態(液体ガスまたは固体ガス)。生む ライト Y ほとんどの場合、それはかなり迅速に発生します。

伝統的に、燃焼は 酸化 特定の燃料要素の速度。つまり、主に水素、炭素、場合によっては硫黄で構成されます。さらに、それは必然的に酸素の存在下で起こります。

実際、燃焼は レドックス反応 (還元-酸化)内燃機関などの制御された方法、または爆発などの制御されていない方法の両方で発生する可能性があります。これらの反応には、 電子 間に 原子 反応中の物質の。

ほとんどの場合、燃焼によって発生します 熱エネルギー Y ライト また、二酸化炭素(CO2)や 水蒸気、または燃料(反応で消費される物質)および 酸化剤 (反応を促進する物質)。生成される物質は、燃焼に関与する試薬の化学的性質によって異なります。

このように、従来の燃焼のイメージでは常に火災が発生しますが、それは単なる一形態であるため、火災が発生しない可能性があります。 プラズマ (イオン化ガス)からの熱放出の生成物 化学反応 形成する燃焼の条件と各特定の反応の反応物に依存します。

燃焼はどのように起こりますか?

燃焼は常にCO2、水蒸気、エネルギー、および別の化合物をもたらします。

燃焼は一種の酸化還元反応、つまり還元酸化反応です。これは、それらの中で一方の反応物が酸化され(電子を失い)、もう一方の反応物が還元され(電子を獲得)することを意味します。

燃焼の場合、酸化剤(酸素)は還元剤(燃料)から電子を取得します。同じように、酸化剤(酸素)は燃料から電子を取得します。これは通常、次の式に従って与えられます。

燃焼化合物は、燃料のレベルが変化するのと同じように、その性質に応じて、各燃焼反応で変化する可能性があります。 エネルギー 生成されます。しかし、二酸化炭素と水はすべての燃焼で何らかの方法で生成されます。

燃焼の種類

燃焼には3つのタイプがあります。

  • 完全または完全な燃焼。これらは、可燃性物質が完全に酸化(消費)され、場合によっては二酸化炭素(CO2)や二酸化硫黄(SO2)、水(H2O)などの他の酸素化合物が生成される反応です。
  • 化学量論的または中性燃焼。これは理想的な完全燃焼に付けられた名前であり、反応に適切な量の酸素を使用し、一般的には 環境 実験室から制御されます。
  • 不完全燃焼。それらは、完全に酸化されていない(未燃とも呼ばれる)化合物が燃焼ガスに現れる反応です。このような化合物には、一酸化炭素(CO)、水素、炭素粒子などがあります。

燃焼反応

燃焼プロセスは、実際には一連の高速で同時の化学反応で構成されます。これらの各反応は、ステージまたはフェーズと呼ばれます。燃焼の3つの基本的な段階は次のとおりです。

  • 前反応または最初の段階。 The 炭化水素 可燃性物質に存在するものは分解し、中の酸素との反応を開始します 空気、ラジカル(分子的に不安定な化合物)を形成します。これは、出現と消滅の連鎖反応を開始します 化学物質 ここで、一般に、分解されるよりも多くの化合物が形成されます。
  • 酸化または第2段階。この段階で、反応の熱エネルギーのほとんどが生成されます。酸素が前の段階からのラジカルと反応するとき、 変位 の暴力 電子。爆発の場合、ラジカルの数が多いと、大規模で激しい反応が起こります。
  • 反応の終了または第3段階。ラジカルの酸化が完了し、 分子 燃焼の産物となる安定した。

燃焼の例

燃焼は、運動のためにエネルギーを放出するエンジン内で発生します。

日常生活における燃焼の簡単な例は次のとおりです。

  • マッチ/マッチの照明。これは、燃焼の最も象徴的なケースです。リン光剤のヘッド(リンと硫黄で覆われている)を粗い表面にこすりつけると、 摩擦 そして急速な燃焼を引き起こし、それが今度は短い炎を生成します。
  • ガスストーブの照明。家庭用厨房は、一般的に炭化水素ガスを燃焼させることで機能します 混合 プロパン(C3H8)とブタン(C4H10)の、アプライアンスがパイプまたはコンテナから引き出します。空気と接触して配置され、熱エネルギー(パイロットの炎やリン光物質の炎など)の初期電荷が供給されると、ガスは反応を開始します。しかし、炎を燃やし続けるために、燃料は継続的に供給されなければなりません。
  • 強力な基盤と 有機材料。ほとんど 基地 苛性ソーダ、苛性カリなどの強い(水酸化物) pH 非常に基本的なもので、接触すると激しい酸化反応を起こします。 有機材料。これは、これらの反応は通常非常に発熱性であるため、これらの物質との接触によって火傷を負ったり、発火したりする可能性があることを意味します。
  • 内燃エンジン。これらのデバイスは、車、ボート、およびその他の車両に搭載されています。 化石燃料 ディーゼル、ガソリン、灯油など。それらは、制御された燃焼の使用例です。それらの中で、燃料中の炭化水素が消費され、小さな爆発が発生し、ピストンシステム内で次のように変換されます。 動き、また汚染ガスを生成し、それはに放出されます 雰囲気.
!-- GDPR -->