燃烧反应(是什么,例子,催化剂,完全和不完全燃烧)
Release Time:2021-03-28燃烧反应是什么?
燃烧是一种发生在燃料和氧化剂之间的化学反应,氧化剂通常以光和热的形式产生能量。燃烧被认为是放热的化学反应。燃烧被认为是人类可以控制的最早的化学反应之一。
燃烧释放热量的原因是氧气中氧原子之间的双键比单键或其他双键弱。因此,尽管在反应中能量被吸收,但当更强的键形成形成二氧化碳(CO2)和水(H2O)时,能量就被释放了。虽然燃料在反应的能量中起着作用,但相比之下它是次要的,因为燃料中的化学键与产物中的化学键的能量是相当的。
当燃料和氧化剂反应形成氧化产物时,燃烧就发生了。通常,必须提供能量来启动反应。一旦燃烧开始,释放的热量可以使燃烧自我维持。举个例子,考虑一下柴火。木材在空气中有氧气时不会自燃,必须提供能量,如通过点燃的火柴或暴露在热源。当反应的活化能可用时,木材中的纤维素(一种碳水化合物)与空气中的氧气反应,产生热、光、烟、灰、二氧化碳、水和其他气体。火的热量使反应继续进行,直到火变得太冷或燃料或氧气耗尽。
燃烧反应的例子
燃烧反应的一个简单例子是氢气和氧气之间产生水蒸气的反应:
2H2(g) + O2(g)→2H2O(g)
一种更常见的燃烧反应是甲烷(一种碳氢化合物)燃烧产生二氧化碳和水:
CH4 + 2O2→CO2 + 2H2O
这就导致了一种燃烧反应的一般形式
碳氢化合物+氧→二氧化碳和水
氧化剂
氧化反应可以从电子转移的角度来考虑,而不是从氧元素的角度。化学家们发现有几种燃料可以作为燃烧的氧化剂。这些物质包括纯氧、氯、氟、一氧化二氮、硝酸和三氟化氯。例如,当氢气与氯反应产生氯化氢时,氢气燃烧,释放热量和光。
催化剂
燃烧通常不是催化反应,但铂或钒可以作为催化剂。
完全燃烧与不完全燃烧
当反应只产生少量产物时,就称为燃烧“完全”。例如,如果甲烷与氧气反应,只产生二氧化碳和水,这个过程就是完全燃烧。当燃料中没有足够的氧气使其完全转化为二氧化碳和水时,就会发生不完全燃烧。燃料也可能发生不完全氧化。与大多数燃料一样,在燃烧前发生热解也会导致这种结果。在热解过程中,有机质在高温下进行热分解而不与氧发生反应。不完全燃烧可能产生许多额外的产物,包括焦炭、一氧化碳和乙醛。