Come bilanciare una reazione di combustione

Introduzione

Una reazione di combustione è una delle principali classi di reazioni chimiche, comunemente denominata "combustione". La combustione di solito si verifica quando un idrocarburo reagisce con l'ossigeno per produrre anidride carbonica e acqua.

In senso più generale, la combustione comporta una reazione tra qualsiasi materiale combustibile e un ossidante per formare un prodotto ossidato.

La combustione è una reazione esotermica, quindi rilascia calore, ma a volte la reazione procede così lentamente che un cambiamento di temperatura non è evidente. A seguire sarà illustrato come bilanciare una reazione di combustione.

Occorrente

• Idrocarburi
• Ossigeno
• Anidride carbonica
• Calcolatrice scientifica
• Matita
• Foglio a quadretti
• Acqua

Reazioni di combustione inorganiche

I segnali di quando si a che fare con una reazione di combustione includono la presenza di ossigeno come reagente e l'anidride carbonica.

Le reazioni di combustione inorganiche potrebbero non formare tutti i prodotti, ma sono riconoscibili dalla reazione dell'ossigeno. La combustione non sempre si traduce in un incendio, ma quando lo fa, una fiamma è un indicatore caratteristico della reazione.

L'energia di attivazione deve essere superata per iniziare la combustione (ad esempio: usando un fiammifero acceso per accendere un fuoco), il calore di una fiamma può fornire abbastanza energia per rendere la reazione autosufficiente.

La forma generale di una reazione di combustione è la seguente: idrocarburo + ossigeno → anidride carbonica + acqua.

Bilanciamento di una reazione

Ecco alcuni esempi di equazioni bilanciate per le reazioni di combustione. È' importante ricordare che le reazioni di combustione sono facili da riconoscere perché i prodotti contengono sempre anidride carbonica e acqua.

In questi esempi, l'ossigeno gassoso è presente come reagente, ma esistono esempi più complicati della reazione in cui l'ossigeno proviene da un altro reagente.

Combustione di metano: CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O.

Combustione di naftalina: C₁₀H₈ + 12 O₂ → 10 CO₂ + 4 H₂O.

Per bilanciare una reazione, scrivi la reazione: C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O, bilancia gli atomi di carbonio (C) posizionando un 3 davanti alla CO₂ nei prodotti.

Bilancia gli atomi di idrogeno (H) ponendo un 4 davanti all'H₂O nei prodotti.

Infine, bilancia gli atomi di ossigeno (O) ponendo un 5 davanti all'O₂ nei reagenti: C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O.

Ossidazione di un idrocarburo

La combustione, come tutte le reazioni chimiche, non sempre procede al 100% di efficienza. Ci sono due tipi di combustione che si possono incontrare: la combustione completa (chiamata anche "combustione pulita"), che è l'ossidazione di un idrocarburo che produce solo anidride carbonica e acqua.

Un esempio di combustione pulita è la combustione della cera di candela, in cui il calore dello stoppino vaporizza la cera (un idrocarburo), che reagisce con l'ossigeno presente nell'aria per rilasciare anidride carbonica e acqua.

Idealmente, tutta la cera brucia, quindi non rimane nulla una volta consumata la candela. Il vapore acqueo e l'anidride carbonica si dissolvono nell'aria.

La combustione incompleta (chiamata anche "combustione sporca") è l'ossidazione degli idrocarburi che produce monossido di carbonio e / o carbonio (fuliggine) oltre al biossido di carbonio.

Un esempio di combustione incompleta sarebbe la combustione del carbone, dove viene rilasciata molta fuliggine e monossido di carbonio.

Molti combustibili fossili bruciano in modo incompleto, rilasciando prodotti di scarto.

Consigli

Non dimenticare mai che l'energia di attivazione deve essere superata per iniziare la combustione.

Alcuni link che potrebbero esserti utili:

• Energia: significato e forme di energia
• Il petrolio: tesina terza media
• Mappa concettuale sulle reazioni chimiche

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