Come bilanciare una reazione di combustione

Tramite: O2O 15/10/2018
Difficoltà: media
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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.

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Occorrente

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

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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: CH 4 (g) + 2 O 2 (g) ? CO 2 (g) + 2 H 2 O (g). Combustione di naftalina: C 10 H 8 + 12 O 2 ? 10 CO 2 + 4 H 2 O. Per bilanciare una reazione, scrivi la reazione:
C 3 H 8 + O 2 -----> CO 2 + H 2 O, bilancia gli atomi di carbonio (C) posizionando un 3 davanti alla CO 2 nei prodotti. Bilancia gli atomi di idrogeno (H) ponendo un 4 davanti all'H 2 O nei prodotti. Infine bilancia gli atomi di ossigeno (O) ponendo un 5 davanti all'O 2 nei reagenti:
C 3 H 8 + 5 O 2 -----> 3 C O 2 + 4 H 2 O.

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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.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • L'energia di attivazione deve essere superata per iniziare la combustione.
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