Примеры уравнений химических реакций горения

реакции горения они представляют собой тип химических реакций, которые происходят, когда углеводород реагирует с кислородом с образованием углекислого газа и воды. Проще говоря, сгорание — это реакция между горючим материалом и окислителем..

Реакции горения, как и все химические реакции, необратимы. Кроме того, они являются экзотермическими, что означает, что они выделяют тепло. Однако иногда реакция происходит настолько медленно, что вы не замечаете изменения температуры.

Химическая формула для реакций горения выглядит следующим образом:

Углеводород + Кислород → Углекислый газ (СО₂+ Вода (H₂0)

Существует два типа сгорания: полное сгорание и неполное сгорание.

Полное сгорание, также называемое чистым сгоранием, — это то, что происходит, когда окисление углеводорода производит только диоксид углерода и воду, которые рассеиваются в воздухе. При полном сгорании нет следов сгоревших элементов.

Со своей стороны, неполное сгорание, также называемое грязным сгоранием, — это то, что происходит, когда окисление углеводорода приводит к образованию окиси углерода и сажи (следовательно, оно «грязное»), в дополнение к углекислому газу и воде..

Видео:Уравнивание реакций горения углеводородовСкачать

Основные моменты реакций сгорания

1. Зажженная восковая свеча

Когда мы зажигаем восковую свечу, мы начинаем процесс горения. Первоначально сгорание происходит только в паве из свечей. Однако, как только пламя достигает воска, в нем также происходит горение..

Это полное сгорание, потому что, если ему разрешено гореть, воск горит до тех пор, пока не останется никаких остатков, а углекислый газ и вода не попадут в воздух..

2. Сжечь дрова

Углеводороды в древесине соединяются с кислородом с образованием воды и углекислого газа. Это очень энергичная реакция, поэтому она выделяет большое количество тепла и света для высвобождения этой энергии..

Это неполное сгорание, потому что оно производит сажу.

3. Зажженная спичка

Когда спичка трется о слегка шероховатую поверхность, трение генерирует в головке спички такое тепло (состоящее из фосфора и серы), что возникает пламя. Это неполная реакция горения, потому что от вощеной бумаги спички остались остатки.

4. Сжигание угля

Сжигание угля — это реакция горения, при которой уголь превращается из твердого в газ. В этой реакции энергия выделяется в виде тепла.

Это неполная реакция, потому что, как и в случае с древесиной, она генерирует сажу.

5. Фейерверк

Когда зажигается фейерверк, высокая температура заставляет химические вещества в нем реагировать с кислородом в атмосфере, производя тепло и свет. Это неполная реакция.

6. Костер

Костры являются примерами сгорания, которые происходят между сухими листьями, бумагой, дровами или любым другим углеводородом и нагрузкой калорийной энергией (как зажженная спичка или искра, возникающая при трении между камнями)..

7. Газовая кулинария

Газовые плиты работают с пропаном и бутаном. Эти два газа, когда они вступают в контакт с первоначальным зарядом тепловой энергии (например, спичкой), сжигаются. Это полная реакция, потому что она не создает отходов.

8. Сильные основания и органическое вещество

Сильные основания, такие как едкий натр, инициируют реакции горения при контакте с органическим веществом..

9. Странные пожары

Беспощадные пожары — это спонтанное пламя, которое образуется в болотах и ​​болотах с высоким содержанием разлагающегося органического вещества..

Это органическое вещество генерирует большое количество углеводородного газа, способного инициировать реакции горения, если они вступают в контакт с нагрузками калорийной энергии..

10. Топливо в двигателях

Моторы автомобилей используют углеводороды, чтобы быть в состоянии работать, являясь одним из основных бензинов.

Это топливо имеет примеси, которые генерируют такие продукты, как оксид серы и оксид азота. Из-за этого, это несовершенное сгорание.

11. Сжигание метанола

Сжигание метанола, также известного как метиловый спирт, является примером идеального сгорания, потому что он не генерирует больше, чем вода и углекислый газ.

12. Сжигание металлического магния

Сжигание металлического магния является примером сгорания, при котором вода и диоксид углерода не выделяются. В этом случае продукт представляет собой оксид магния. Это неполное сгорание, потому что оно производит оксид магния.

13. Лесные пожары

Лесные пожары являются примерами неконтролируемых реакций горения. Как и при сжигании древесины, они являются неполными реакциями сгорания, потому что они оставляют остатки.

14. Взрывчатка

Взрывчатые вещества, такие как нитроглицерин и порох, вызывают реакции горения, которые происходят в миллисекундах. Есть слабые и сильные взрывчатые вещества.

15. Порох

Порох слабо взрывоопасен. В случае слабых взрывчатых веществ их следует размещать в замкнутых пространствах (например, в камере с оружием), чтобы они могли работать.

16. Нитроглицерин

Нитроглицерин является сильным взрывчатым веществом. В отличие от слабых взрывчатых веществ, этот тип взрывчатых веществ не обязательно должен быть в небольшом пространстве, и они имеют большой радиус действия, поэтому они уничтожают все, что находится в их диапазоне действия.

17. Зажигалка

Зажигалки обычно содержат бутан, который при контакте с искрой зажигания вызывает реакцию горения.

В большинстве случаев это идеальное сгорание, поскольку оно не создает нежелательных отходов, а только углекислый газ и воду.

18. Обожженная бумага

Органическое вещество в бумаге горит при контакте тепловой нагрузки. Это пример неполного сгорания, потому что он оставляет отходы.

19. Масляная лампа

Масляные лампы работают с водой, маслом и павесой, которая плавает в масле. Павеза горит и, как она горит, масло потребляется.

20. Зажженная сигарета

Сигареты горят при контакте с калорийной нагрузкой. Это неполное сгорание, потому что оно оставляет пепел.

Видео:Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Что такое горение: определение термина, реакция горения в химии

Содержание:

Горение – это физико-химический процесс, при котором превращение вещества сопровождается интенсивным выделением энергии и теплообменом с окружающей средой. Это древнейший процесс, которым человек пользуется каждый день.

Освоение огня сыграло огромную роль в развитии человеческой цивилизации. Огонь открыл людям возможность термической обработки пищи и обогрева жилищ, а впоследствии — развития металлургии, энергетики и создания новых, более совершенных инструментов и технологий. Управление процессами горения лежит в основе создания двигателей для автомобилей, самолетов, судов, ракет и т. д.

Видео:Составление уравнений реакций горения. 11 класс.Скачать

Примеры реакций горения простых веществ

простое вещество + О₂ = оксид вещества.

Оксиды – это сложные вещества, в которых на втором месте всегда стоит кислород. Примерами оксидов служат углекислый газ СО₂, угарный газ СО, оксид кальция СаО и т. д.

Не все простые вещества горят одинаково. Например, при горении магния образуются искры. Эту реакцию видел каждый, ведь она заложена в основе горения бенгальских огней.

2 Mg + O₂ = 2 MgO

Если поджечь железо, то никаких искр не будет. Для проведения данной реакции необходимо сильное нагревание металла.

Горение серы сопровождается синим пламенем и неприятным запахом. Раньше считалось, что пламя отпугивает различных духов.

Горение фосфора используется в военной промышленности для создания дымовой завесы. При съемках фильмов данная реакция используется для создания искусственного дыма.

Видео:Реакции горенияСкачать

Примеры реакций горения сложных веществ

Видео:Горение. 7 класс.Скачать

Условия горения

Для осуществления реакции горения необходимо создать «треугольник огня».

Для предотвращения реакции горения этот треугольник необходимо нарушить. Например, чтобы кислород из воздуха не поступал в систему, ее необходимо накрыть покрывалом.

В зависимости от вещества применяют различные способы тушения. Иногда систему заливают водой или засыпают песком. Например, горящий бензин нельзя заливать водой, т.к. у бензина плотность меньше, чем у воды. Т.о., бензин находится на поверхности воды.

Видео:8 класс. Составление уравнений химических реакций.Скачать

Реакции горения

Горение — быстропротекающая химическая реакция соединения горючих компонентов с кислородом, сопровождающаяся интенсивным выделением теплоты и резким повышением температуры продуктов сгорания. Реакции горения описываются т.н. стехиометрическими уравнениями, характеризующими качественно и количественно вступающие в реакцию и образующиеся в результате ее вещества. Общее уравнение реакции горения любого углеводорода

где _{m, n} — число атомов углерода и водорода в молекуле; Q — тепловой эффект реакции, или теплота сгорания.

Реакции горения некоторых газов приведены в табл. 8.1. Эти уравнения являются балансовыми, и по ним нельзя судить ни о скорости реакций, ни о механизме химических превращений.

Тепловой эффект (теплотой сгорания) Q — количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кмоля, 1 кг или 1 м3 газа при нормальных физических условиях. Различают высшую Qe и низшую Qн теплоту сгорания: высшая теплота сгорания включает в себя теплоту конденсации водяных паров в процессе горения (в реальности при сжигании газа водяные пары не конденсируются, а удаляются вместе с другими продуктами сгорания). Обычно технические расчеты обычно ведут по низшей теплоте сгорания, без учета теплоты конденсации водяных паров (около 2400 кДж/кг).

КПД, рассчитанный по низшей теплоте сгорания, формально выше, но теплота конденсации водяных паров достаточно велика, и ее использование более чем целесообразно. Подтверждение этому — активное применение в отопительной технике контактных теплообменников, весьма разнообразных по конструкции.

Таблица 8.1. Реакции горения и теплота сгорания сухих газов (при 0°С и 101,3 кПа)

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

C2H6 + 0,5O2 = 2CO2 + 3H2O

C3H + 5H2O = 3CO2 +4H2O

C4H,0 + 6,5O2 = 4CO2 + 5H2O

C4H,0 + 6,5O2 = 4CO2 + 5H2O

C5H,2 + 8O2 = 5CO2 + 6H2O

C3H6 + 4,5O2 = 3CO2 + 3H2O

C4H + 6O2 = 4CO2 + 4H2O

Для смеси горючих газов высшая (и низшая) теплота сгорания газов определяется по соотношению

где r1, r2, . rn — объемные (молярные, массовые) доли компонентов, входящих в смесь; Q₁, Q₂. Q_n — теплота сгорания компонентов.

Воспользовавшись табл. 8.1, высшую и низшую теплоту сгорания, кДж/м3, сложного газа можно определять по следующим формулам:

где H₂, C_O, CH₄ и т. д. — содержание отдельных составляющих в газовом топливе, об. %.

Процесс горения протекает гораздо сложнее, чем по формуле (8.1), так как наряду с разветвлением цепей происходит их обрыв за счет образования промежуточных стабильных соединений, которые при высокой температуре претерпевают дальнейшие преобразования. При достаточной концентрации кислорода образуются конечные продукты: водяной пар Н₂О и двуокись углерода СО 2 . При недостатке окислителя, а также при охлаждении зоны реакции, промежуточные соединения могут стабилизироваться и попадать в окружающую среду.

Интенсивность тепловыделения и рост температуры приводят к увеличению в реагирующей системе активных частиц. Такая взаимосвязь цепного реагирования и температуры, свойственная практически всем процессам горения, привела к введению понятия цепочечно-теплового взрыва — сами химические реакции горения имеют цепной характер, а их ускорение происходит за счет выделения теплоты и роста температуры в реагирующей системе.

Скорость химической реакции в однородной смеси пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ:

где С₁ и С₂ — концентрации реагирующих компонентов, кмоль/м 3 ; к — константа скорости реакции, зависящая от природы реагирующих веществ и температуры.

При сжигании газа концентрации реагирующих веществ можно условно считать неизменными, так как в зоне горения происходит непрерывный приток свежих компонентов однозначного состава.

Константа скорости реакции (по уравнению Аррениуса):

где К₀ — предэкспоненциальный множитель, принимаемый для биометрических гомогенных смесей, =1,0; Е — энергия активации, кДж/кмоль; R — универсальная газовая постоянная, Дж/ (кг*К); Т — абсолютная температура, К (°С); е — основание натуральных логарифмов.

Предэкспоненциальный множитель К₀ можно истолковать как константу, отражающую полноту столкновения молекул, а Е — как минимальную энергию разрыва связей молекул и образования активных частиц, обеспечивающих эффективность столкновений. Для распространенных горючих смесей она укладывается в пределах (80÷150)•10 3 кДж/кмоль.

Уравнение (8.6) показывает, что скорость химических реакций резко возрастает с увеличением температуры: например, повышение температуры с 500 до 1000 К влечет повышение скорости реакции горения в 2·10 4 ÷5•10 8 раз (в зависимости от энергии активации).

На скорость реакций горения влияет их цепной характер. Первоначалаьно генерируемый реакцией атомы и радикалы вступают в соединения с исходными веществами и между собой, образуя конечные продукты и новые частицы, повторяющие ту же цепь реакций. Нарастающее генерирование таких частиц приводит к «разгону» химических реакций — фактически взрыву всей смеси.

Высокотемпературное горение углеводородов имеет весьма сложный характер и связано с образованием активных частиц в виде атомов и радикалов, а также промежуточных молекулярных соединений. В качестве примера приводятся реакции горения простейшего углеводорода — метана:

📽️ Видео

Химические уравнения - Как составлять уравнения реакций // Составление Уравнений Химических РеакцийСкачать

Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Химические уравнения. СЕКРЕТНЫЙ СПОСОБ: Как составлять химические уравнения? Химия 8 классСкачать

Типы Химических Реакций — Химия // Урок Химии 8 КлассСкачать

Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать

Расчеты по уравнениям химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Экзо- и эндотермические реакции. Тепловой эффект химических реакций. 8 класс.Скачать

Типы химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)Скачать

Расстановка Коэффициентов в Химических Реакциях // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

29. Общая реакция горения для всех углеводородов. Как расставить коэффициенты реакции легкоСкачать

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать

Реакция горения гептана. Как уравнять?Скачать