Una reazione di combustione, a volte RXN abbreviato, è qualsiasi reazione in cui un materiale combustibile si combina con l'ossigeno o è ossidato. La reazione di combustione più comune è un incendio, in cui gli idrocarburi bruciano nell'aria producendo anidride carbonica, vapore acqueo, calore, luce e spesso ceneri. Mentre altre reazioni chimiche possono produrre calore, le reazioni di combustione condividono sempre caratteristiche specifiche che devono essere presenti affinché una reazione sia una vera e propria reazione di combustione.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
Una reazione di combustione è una reazione chimica in cui un materiale si combina con l'ossigeno per emettere luce e calore. Nelle reazioni di combustione più comuni, i materiali contenenti idrocarburi come legno, benzina o propano bruciano nell'aria per liberare anidride carbonica e vapore acqueo. Altre reazioni di combustione, come la combustione del magnesio per produrre ossido di magnesio, consumano sempre ossigeno ma non producono necessariamente anidride carbonica o vapore acqueo.
Come avviene la combustione
Per una combustione reazione per procedere, materiali combustibili e ossigeno devono essere presenti, nonché una fonte di energia esterna per avviare la combustione. Mentre un po 'di materiale esploderà spontaneamente in fiamme quando viene combinato con l'ossigeno, la maggior parte delle sostanze ha bisogno di una scintilla o di un'altra fonte di energia per iniziare a bruciare. Una volta iniziata la reazione di combustione, il calore generato dalla reazione è sufficiente per mantenerlo attivo.
Ad esempio, quando si avvia un incendio a legna, gli idrocarburi nel legno si combinano con l'ossigeno nell'aria per formare l'anidride carbonica e vapore acqueo, rilasciando energia sotto forma di calore e luce. Per accendere il fuoco, hai bisogno di una fonte di energia esterna come una partita. Questa energia rompe i legami chimici esistenti in modo che gli atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno possano reagire.
La reazione di combustione rilascia molta più energia di quella necessaria per rompere i legami chimici. Di conseguenza, il legno continua a bruciare fino a esaurimento degli idrocarburi. Eventuali impurità non idrocarburiche nel legno sono depositate come ceneri. La legna bagnata non brucia bene perché trasformare l'acqua nel legno umido in vapore consuma energia. Se tutta l'energia prodotta dalla reazione di combustione viene utilizzata per vaporizzare l'acqua nel legno, non viene lasciato nessuno per mantenere la reazione in corso, e il fuoco si spegne.
Esempi di reazioni di combustione
La combustione del metano, il principale componente del gas naturale, è un esempio di una tipica reazione di combustione. Stufe e fornaci a gas naturale hanno una luce pilota o una scintilla per fornire l'energia esterna necessaria per l'avvio della reazione di combustione.
Il metano ha formula chimica CH 4, e brucia con molecole di ossigeno dal aria, formula chimica O 2. Quando i due gas entrano in contatto, la combustione non inizia perché le molecole sono stabili. All'interno di una scintilla o di una luce pilota, il singolo legame di ossigeno e i quattro legami di metano si rompono e i singoli atomi reagiscono per formare nuovi legami. Due atomi di ossigeno reagiscono con l'atomo di carbonio per formare una molecola di anidride carbonica e altri due atomi di ossigeno reagiscono con i quattro atomi di idrogeno per formare due molecole di acqua. La formula chimica è CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2O. La formazione delle nuove molecole rilascia una notevole quantità di energia sotto forma di calore e luce. La combustione del magnesio non rilascia anidride carbonica o vapore acqueo, ma è ancora una reazione di combustione perché è un reazione esotermica di un materiale combustibile con ossigeno. Posizionare il magnesio nell'aria non è sufficiente per iniziare la combustione, ma una scintilla o una fiamma rompe i legami delle molecole di ossigeno nell'aria per consentire alla reazione di procedere. Il magnesio si combina con l'ossigeno dell'aria per formare ossido di magnesio ed energia in eccesso. La formula chimica per la reazione è O 2 + 2Mg = 2MgO, e l'energia in eccesso viene rilasciata sotto forma di calore intenso e luce bianca brillante. Questo esempio mostra che una reazione chimica può essere una reazione di combustione senza avere le caratteristiche di un fuoco tradizionale.
