combustão

Química

2022

Explicamos o que é combustão, como ocorre e quais são as etapas da reação. Além disso, classificação e exemplos.

A combustão é uma reação química que libera luz e energia térmica.

O que é combustão?

A combustão é um tipo de reação química exotérmica. Pode envolver importam dentro Estado gasoso ou em um estado heterogêneo (gás-líquido ou gás sólido). Gerar leve Y calor na maioria dos casos, e ocorre com considerável rapidez.

Tradicionalmente, a combustão é entendida como um processo de oxidação velocidade de certos elementos do combustível, ou seja, compostos principalmente de hidrogênio, carbono e às vezes enxofre. Além disso, ocorre necessariamente na presença de oxigênio.

Na verdade, as combustões são reações redox (redução-oxidação) que pode ocorrer tanto de forma controlada, como em motores de combustão interna, quanto de forma descontrolada, como em explosões. Essas reações envolvem troca de elétrons entre os átomos de matéria durante a reação.

Na maioria das vezes, as combustões geram energia térmica Y leve e também produzem outras substâncias gasosas e sólidas, como dióxido de carbono (CO2) e vapor de água, ou os resíduos sólidos do combustível (a substância consumida na reação) e do oxidante (a substância que promove a reação). As substâncias geradas dependem da natureza química dos reagentes envolvidos na combustão.

Desta forma, embora na imagem tradicional da combustão sempre haja fogo envolvido, é possível que o fogo não seja gerado, já que nada mais é do que uma forma de plasma (gás ionizado) produto da liberação de calor do reação química de combustão, que para se formar depende das condições e reagentes de cada reação específica.

Como ocorre a combustão?

A combustão sempre resulta em CO2, vapor de água, energia e outro composto.

A combustão é um tipo de reação redox, ou seja, uma reação de redução-oxidação. Isso significa que neles um reagente é oxidado (perde elétrons), enquanto o outro é reduzido (ganha elétrons).

No caso da combustão, o oxidante (oxigênio) obtém elétrons do redutor (combustível), ou seja, o oxidante (oxigênio), obtém elétrons do combustível. Isso geralmente é dado de acordo com a seguinte fórmula:

Os compostos de combustão podem variar em cada reação de combustão, dependendo de sua natureza, assim como os níveis de combustível podem variar. Energia gerado. Mas o dióxido de carbono e a água são produzidos de alguma forma em todas as combustões.

Tipos de combustão

Existem três tipos de combustão:

  • Combustões completas ou perfeitas. São aquelas reações em que o material combustível é totalmente oxidado (consumido) e produzidos outros compostos oxigenados, como dióxido de carbono (CO2) ou dióxido de enxofre (SO2), conforme o caso, e água (H2O).
  • Combustões estequiométricas ou neutras. Este é o nome dado às combustões completas ideais, que usam as quantidades certas de oxigênio para sua reação e que geralmente ocorrem apenas no ambiente controlado a partir de um laboratório.
  • Combustões incompletas. São aquelas reações nas quais compostos que não estão completamente oxidados (também chamados de não queimados) aparecem nos gases de combustão. Esses compostos podem ser monóxido de carbono (CO), hidrogênio, partículas de carbono e assim por diante.

Reação de combustão

Os processos de combustão compreendem, na verdade, um conjunto de reações químicas rápidas e simultâneas. Cada uma dessas reações pode ser chamada de estágio ou fase. Os três estágios fundamentais da combustão são:

  • Pré-reação ou primeiro estágio. O hidrocarbonetos presentes no material combustível se decompõem e começam sua reação com o oxigênio no ar, formando radicais (compostos molecularmente instáveis). Isso inicia uma reação em cadeia de aparecimento e desaparecimento de compostos químicos onde, em geral, mais compostos são formados do que decompostos.
  • Oxidação ou segundo estágio. Nesse estágio, a maior parte da energia térmica da reação é gerada. À medida que o oxigênio reage com os radicais do estágio anterior, ocorre um processo de deslocamento violento de elétrons. No caso de explosões, um grande número de radicais leva a uma reação massiva e violenta.
  • Fim da reação ou terceiro estágio. Ocorre quando a oxidação dos radicais é concluída e o moléculas estável que serão os produtos da combustão.

Exemplos de combustão

A combustão ocorre dentro dos motores que libera energia para o movimento.

Alguns exemplos simples de combustão na vida cotidiana são:

  • A iluminação de um fósforo / fósforo. É o caso mais emblemático de combustão. Quando a cabeça de fósforo (coberta com fósforo e enxofre) é raspada contra uma superfície áspera, ela é aquecida pelo atrito e desencadeia uma combustão rápida, que por sua vez produz uma chama curta.
  • A iluminação de um fogão a gás. As cozinhas domésticas funcionam queimando um gás hidrocarboneto, geralmente mistura de propano (C3H8) e butano (C4H10), que o aparelho retira de um tubo ou recipiente. Colocado em contato com o ar e munido de uma carga inicial de energia térmica (como a chama de um piloto ou de um fósforo), o gás inicia sua reação; mas para manter a chama acesa, o combustível deve ser fornecido continuamente.
  • Alicerces fortes e matéria orgânica. A maioria das bases fortes (hidróxidos), como soda cáustica, potassa cáustica e outros pH extremamente básicos, eles geram reações de oxidação violentas quando entram em contato com o matéria orgânica. Isso significa que podemos nos queimar com o contato com essas substâncias e até mesmo iniciar incêndios com elas, já que essas reações costumam ser muito exotérmicas.
  • Motores de combustão interna. Esses dispositivos estão presentes em carros, barcos e outros veículos que operam com combustíveis fósseis como diesel, gasolina ou querosene. Eles são um exemplo do uso de combustão controlada. Neles, são consumidos os hidrocarbonetos do combustível e geradas pequenas explosões que, dentro do sistema de pistão, se transformam em movimento, também produzindo gases poluentes, que são lançados no atmosfera.
!-- GDPR -->