Реакция горения, иногда сокращенно RXN, представляет собой любую реакцию, в которой горючий материал соединяется с кислородом или окисляется. Наиболее распространенной реакцией горения является пожар, при котором углеводороды горят в воздухе с образованием углекислого газа, водяного пара, тепла, света и часто золы. В то время как другие химические реакции могут выделять тепло, реакции горения всегда обладают определенными характеристиками, которые должны присутствовать, чтобы реакция была настоящей реакцией горения.
Для протекания реакции горения должны присутствовать горючие материалы и кислород, а также внешний источник энергии для начала горения. В то время как некоторые материалы самопроизвольно воспламеняются при контакте с кислородом, большинству веществ требуется искра или другой источник энергии, чтобы начать горение. Как только начинается реакция горения, тепла, выделяемого в результате реакции, достаточно, чтобы она продолжалась.
Например, когда вы разжигаете дровяной огонь, углеводороды в древесине соединяются с кислородом воздуха, образуя углекислый газ и водяной пар, высвобождая энергию в виде тепла и света. Чтобы разжечь огонь, вам понадобится внешний источник энергии, например, спичка. Эта энергия разрывает существующие химические связи, так что атомы углерода, водорода и кислорода могут вступить в реакцию.
Реакция горения высвобождает гораздо больше энергии, чем требуется для разрыва химических связей. В результате древесина продолжает гореть, пока углеводороды не израсходуются. Любые неуглеводородные примеси в древесине откладываются в виде золы. Мокрая древесина плохо горит, потому что превращение воды во влажной древесине в пар требует энергии. Если вся энергия, произведенная в результате реакции горения, используется для испарения воды в древесине, ничего не остается, чтобы поддерживать реакцию, и огонь гаснет.
Сжигание метана, основного компонента природного газа, является примером типичной реакции горения. Печи и печи, работающие на природном газе, имеют запальную лампу или искру, чтобы обеспечить внешнюю энергию, необходимую для начала реакции горения. Метан имеет химическую формулу CH4, и он горит молекулами кислорода из воздуха, химическая формула O2. Когда два газа вступают в контакт, горение не начинается, потому что молекулы стабильны. В искре или пилотном свете одинарная кислородная связь и четыре метановые связи разрываются, и отдельные атомы вступают в реакцию с образованием новых связей.
Два атома кислорода реагируют с атомом углерода с образованием молекулы диоксида углерода, а еще два атома кислорода реагируют с четырьмя атомами водорода с образованием двух молекул воды. Химическая формула: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O. При образовании новых молекул выделяется значительное количество энергии в виде тепла и света. При горении магния не выделяется углекислый газ или водяной пар, но это все же реакция горения, поскольку это экзотермическая реакция горючего материала с кислородом. Помещения магния в воздух недостаточно, чтобы начать горение, но искра или пламя разрывают связи молекул кислорода в воздухе, чтобы реакция продолжилась.
Магний соединяется с кислородом воздуха с образованием оксида магния и избыточной энергии. Химическая формула реакции: O2 + 2Mg = 2MgO, а избыточная энергия выделяется в виде сильного тепла и яркого белого света. Этот пример показывает, что химическая реакция может быть реакцией горения, не имея характеристик традиционного воспламенения.
© digitrode.ru