Основная суть реакции горения состоит в том, что в ней участвует O-кислород, и это экзотермическая реакция. В реакциях горения выделяется энергия в виде тепла и света. Учтите, что это необходимо для реакции сгорания кислорода (O2). Однако количество кислорода, присутствующего в реакции, может варьироваться в зависимости от других реагентов и других факторов окружающей среды.
Ниже приведен пример реакции горения с участием пропана и кислорода:
C3H8 (г) + 5O2 (г) → 3CO2 (г) + 4H2O (г)
Реакции горения могут быть двух типов в зависимости от количества кислорода, доступного для реакции.
Полное сгорание против неполного сгорания
Разница между полным сгоранием и неполным сгоранием заключается в количестве кислорода, доступном для этого. Если количество достаточно или больше, это реакция полного сгорания, а если меньше, это реакция неполного сгорания.
Когда в процессе сгорания доступно достаточное или обильное количество кислорода, такая реакция называется реакцией полного сгорания. Обычно эта реакция происходит с голубым пламенем без дыма.
Когда количества кислорода недостаточно для процесса сгорания, реакция называется реакцией неполного сгорания. Эта реакция обычно сопровождается желтым сажистым пламенем.
Таблица сравнения полного и неполного сгорания
| Параметры сравнения | Полное сгорание | Неполное сгорание |
| Определение | Реакция горения, протекающая в присутствии достаточного или большого количества кислорода. Также известен как полное сгорание. | Реакция горения, протекающая при недостаточном количестве кислорода. |
| Пламенный | Синий | Желтый |
| Дымовой | Не курить | Сажистый |
| Продукты | Обычно производит CO2 (Углекислый газ) в качестве основного продукта. | Обычно производит CO (окись углерода) в качестве основного продукта. |
| Производство энергии | Вырабатывает больше энергии по сравнению с неполным сгоранием при сжигании тех же реагентов. | Вырабатывает меньше энергии по сравнению с полным сгоранием при сжигании тех же реагентов. |
Что такое полное сгорание?
Полное сгорание - это процесс сгорания, при котором количество кислорода, участвующего в отношениях, является достаточным или большим, чем требуется. кислород играет в этом случае роль окислителя.
Обычно эти реакции протекают с углеводородами, находящимися на стороне реагентов в качестве восстановителей. Углеводороды и кислород вместе реагируют с образованием воды и углекислого газа. Другие продукты, которые мы получаем в результате этой реакции, - это энергия в виде тепла и света.
Поскольку в атмосфере содержится только 21% кислорода, легко добиться полного сгорания. По этой причине всякий раз, когда мы сжигаем такие вещи, как дерево, бумага и другие подобные предметы, содержащие углеводороды, мы видим желтое пламя, что является признаком неполного сгорания, а не реакции полного сгорания.
Ниже приведены несколько примеров реакций полного сгорания:
Полное сгорание метана:
CH4 (г) + 2 O2 (г) → CO2 (г) + 2 H2O (г)
Метан здесь является восстановителем, который реагирует с кислородом, который является окислителем. Это дает нам углекислый газ и водород в качестве конечных продуктов. Замечено, что в метане используются 2 молекулы кислорода. Это минимальное количество кислорода, необходимое метану.
Полное сгорание метанола:
2CH3OH (г) + 3O2 (г) → 2CO2 (г) + 4H2O (г)
Как и в приведенном выше примере, метанол здесь также является восстановителем, а кислород действует как окислитель. Метанол является более сложным углеводородом и, следовательно, требует большего количества молекул кислорода и производит больше воды и углекислого газа.
Полное сгорание вещества дает максимально возможное количество энергии, которое может быть извлечено. Это потому, что все вещество успешно сгорает.
Этот тип сгорания также называется «чистым сгоранием», поскольку продукты, образующиеся при этом сгорании, никоим образом не загрязняют и не вредят окружающей среде, поскольку это всего лишь углекислый газ и вода.
Очень распространенный пример чистого горения - это сжигание сжиженного нефтяного газа в наших домах, поскольку оно обычно дает чистое голубое пламя и отсутствие дыма.
Что такое неполное сгорание?
Реакция неполного сгорания - это реакция, при которой количество кислорода, присутствующего в реакции, недостаточно, чем необходимое количество кислорода, необходимое для полного проведения реакции.
Как и реакции полного сгорания, реагенты играют ту же роль, где кислород является окислителем, а углеводороды - восстановителями.
Этот тип реакции в большинстве случаев нежелателен, поскольку выделяет очень мало энергии по сравнению с полными реакциями тех же веществ. Это потому, что все вещество не подвергается реакции горения.
Эта реакция в основном характеризуется желтым пламенем с копотью. Основными продуктами этой реакции являются вода и окись углерода (CO). Это очень отрицательный фактор для нашей окружающей среды, потому что окись углерода вызывает усиление глобального потепления, а частицы окиси углерода в воздухе вызывают различные виды респираторных заболеваний.
Когда бытовые приборы загорелись или загорелись, они подвергаются реакции неполного сгорания. Образующийся токсичный оксид углерода не имеет цвета и запаха. Что опасно, так как может нанести большой ущерб еще до того, как это будет реализовано.
Вот некоторые примеры реакций неполного сгорания:
Неполное сгорание пропана-сжиженного нефтяного газа
2 C3H8 + 9 O2 → 4 CO2 + 2 CO + 8 H2O + тепло
Некоторые люди могут заявить, что на стороне продукта присутствует углекислый газ, и, следовательно, это будет реакция полного сгорания. Однако следует отметить, что для того, чтобы эта реакция была реакцией полного сгорания, не должно быть ни одной молекулы монооксида углерода.
Очень распространенный пример неполного сгорания - сжигание угля. Это приводит к образованию большого количества сажи и дыма и, следовательно, к значительному ухудшению состояния окружающей среды. Вот почему стараются использовать уголь в ограниченных количествах, чтобы снизить уровень загрязнения.
Основные различия между полным сгоранием и неполным сгоранием
- Основное различие между реакциями полного сгорания и неполного сгорания заключается в количестве кислорода. Если количество достаточно или больше, это будет полная реакция, а если его меньше чем достаточно, это будет неполная реакция.
- Полные реакции сгорания обычно характеризуются голубым бездымным пламенем. Неполное сгорание характеризуется появлением сажи дымчато-желтого пламени.
- Продукты полной реакции в первую очередь включают диоксид углерода (CO2) и воду (H2O). Неполные реакции производят окись углерода (CO) и воду (H2O).
- Продукты реакции полного сгорания безопасны для окружающей среды и не вызывают загрязнения, тогда как продукты реакции неполного сгорания являются основными загрязнителями в современном мире.
- Реакция полного сгорания дает больше энергии, чем реакция неполного сгорания с тем же продуктом. Это связано с тем, что в реакции полного сгорания используется весь продукт, тогда как при неполном сгорании используется только его часть.
Вывод
Реакции возгорания являются неотъемлемой частью нашей повседневной жизни и играют ключевую роль в природе. Оба типа реакций сгорания, описанных выше, важны для нас, хотя реакция полного сгорания может показаться более предпочтительной, чем реакции неполного сгорания, поскольку они дают нам максимально возможное количество энергии без какого-либо загрязнения окружающей среды.
Способность реакции полного сгорания не производить никаких экологически токсичных продуктов, но при этом давать огромное количество энергии нашла свое применение в автомобильной промышленности. Реакция сгорания водорода и воды с образованием воды - главный принцип водородных автомобилей. Оптимальное использование топлива и правильное сгорание могут способствовать сохранению окружающей среды.
