Содержание
Горение - это реакция окисления, которая выделяет тепло, и поэтому она всегда экзотермична. Все химические реакции сначала разрушают связи, а затем создают новые с образованием новых материалов. Разрушение связей требует энергии, в то время как создание новых связей высвобождает энергию. Если энергия, выделяемая новыми связями, больше, чем энергия, необходимая для разрыва исходных связей, реакция является экзотермической.
Обычные реакции сгорания разрывают связи углеводородных молекул, и образующиеся связи воды и углекислого газа всегда выделяют больше энергии, чем было использовано для разрыва исходных углеводородных связей. Вот почему сжигание материалов, в основном состоящих из углеводородов, производит энергию и является экзотермическим.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Горение - это экзотермическая реакция окисления, при которой такие материалы, как углеводороды, взаимодействуют с кислородом с образованием продуктов сгорания, таких как вода и диоксид углерода. Химические связи углеводородов разрываются и заменяются связями воды и углекислого газа. Создание последнего высвобождает больше энергии, чем требуется для разрушения первого, поэтому энергия вырабатывается в целом. Во многих случаях требуется небольшое количество энергии, например тепла, чтобы разорвать некоторые углеводородные связи, что позволяет образовывать новые связи, высвобождать энергию и превращать реакцию в самоподдерживающуюся.
оксидирование
В общих чертах, окисление - это часть химической реакции, в которой атомы или молекулы вещества теряют электроны. Обычно это сопровождается процессом, называемым сокращением. Восстановление - вторая часть химической реакции, в которой вещество приобретает электроны. В окислительно-восстановительной или окислительно-восстановительной реакции электроны обмениваются между двумя веществами.
Окисление первоначально использовалось для химических реакций, в которых кислород соединялся с другими материалами и окислял их. Когда железо окисляется, оно теряет электроны в кислороде с образованием ржавчины или оксида железа. Два атома железа теряют по три электрона каждый и образуют ионы трехвалентного железа с положительным зарядом. Три атома кислорода получают по два электрона каждый и образуют ионы кислорода с отрицательным зарядом. Положительно и отрицательно заряженные ионы притягиваются друг к другу и образуют ионные связи, образуя оксид железа, Fe2О3.
Реакции, в которых не участвует кислород, также называют окислительными или окислительно-восстановительными реакциями, если присутствует механизм переноса электрона. Например, когда углерод и водород объединяются с образованием метана, СН4каждый атом водорода теряет электрон на атом углерода, который получает четыре электрона. Водород окисляется, а углерод восстанавливается.
горение
Горение - это особый случай химической реакции окисления, при которой выделяется достаточно тепла, чтобы сделать самодостаточную реакцию, другими словами, пожаром. Пожары вообще должны быть начаты, но они горят сами по себе, пока у них не закончится топливо.
При пожаре материалы, содержащие углеводороды, такие как древесина, пропан или бензин, сгорают с образованием углекислого газа и водяного пара. Сначала необходимо разорвать углеводородные связи, чтобы атомы водорода и углерода соединились с кислородом. Разжечь огонь означает обеспечить начальную энергию в форме пламени или искры, чтобы разорвать несколько углеводородных связей.
Как только начальная энергия запуска приводит к разрыву связей и свободного водорода и углерода, атомы вступают в реакцию с кислородом в воздухе с образованием углекислого газа, СО2и водяной пар, ч2О. Энергия, выделяемая при образовании этих новых связей, нагревает оставшиеся углеводороды и разрушает больше связей. В этот момент огонь продолжит гореть. Получающаяся в результате реакция сгорания является сильно экзотермической, с точным количеством выделяемого тепла в зависимости от топлива и количества энергии, которое требуется для разрыва его связей.