Az égés a kémiai reakció ami az üzemanyag és az energiát előállító oxidálószer között fordul elő, általában hő és fény formájában. Az égést egy exergonic vagy hőtermelő kémiai reakció. Égésnek is nevezik. Az égést az elsők között az emberek szándékosan ellenőrzött kémiai reakcióinak egyikének tekintik.
Az égés hőt bocsát ki, mert az oxigénatomok között kettős kötés alakul ki2 gyengébb, mint az egyes kötések vagy más kettős kötések. Tehát, bár az energia felszívódik a reakcióban, akkor felszabadul, amikor az erősebb kötések kialakulnak, hogy szén-dioxidot (CO2) és víz (H2O). Noha az üzemanyag szerepet játszik a reakció energiájában, ez kisebb, összehasonlítva, mivel az üzemanyagban lévő kémiai kötések összehasonlíthatók a termékekben lévő kötések energiájával.
Mechanika
Égés akkor fordul elő, amikor az üzemanyag és az oxidálószer reakcióba lép, és oxidált termékeket képeznek. Általában energiát kell szolgáltatni a reakció kezdeményezéséhez. Amint az égés megkezdődik, a felszabadult hő az égést önfenntartóvá teheti.
Például vegye figyelembe a tüzet. A fa oxigén jelenlétében a levegőben nem megy keresztül önmagában. Az energiát meggyújtott mérkőzésből vagy hőhatásnak kell szolgáltatni. Ha rendelkezésre áll a reakció aktiválási energiája, a cellulóz (szénhidrát) a fában a levegőben lévő oxigénnel reagál, hőt, fényt, füstöt, hamut, szén-dioxidot, vizet és másokat termelve gázokat. A tűzből származó hő lehetővé teszi a reakció folytatódását, amíg a tűz túl hideg lesz, vagy az üzemanyag vagy az oxigén el nem merül.
Példa reakciókra
Egy egyszerű példa a égési reakció a hidrogén-gáz és az oxigén-gáz reakciója vízgőz előállításához:
2H2(g) + O2(g) → 2H2O (g)
Az égési reakciók ismertebb típusa a metán (szénhidrogén) égetése szén-dioxid és víz előállításához:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
amely az égési reakció általános formájához vezet:
szénhidrogén + oxigén → szén-dioxid és víz
oxidánsok
Az oxidációs reakciót inkább az elektronátadás, mint az elem oxigénje alapján lehet megfontolni. A vegyészek számos üzemanyagot felismernek, amelyek képesek oxidánsok égéshez. Ide tartoznak a tiszta oxigén, valamint a klór, fluor, dinitrogén-oxid, salétromsav és klór-trifluorid. Például a hidrogéngáz ég, és hőt és fényt szabadít fel, ha klórral reagál, és hidrogén-kloridot képez.
Katalízis
Az égés általában nem katalizált reakció, de a platina vagy a vanádium katalizátorként működhet.
Teljes versus hiányos égés
Az égés akkor teljes, ha a reakció minimális mennyiségű terméket eredményez. Például, ha a metán oxigénnel reagál, és csak szén-dioxidot és vizet termel, akkor a folyamat teljes égésű.
A nem teljes égés akkor fordul elő, ha nincs elegendő mennyiségű oxigén ahhoz, hogy az üzemanyag teljesen átalakuljon szén-dioxiddá és vízré. Az üzemanyag hiányos oxidációja is előfordulhat. Az eredmény az is, hogy pirolízis égetés előtt történik, mint a legtöbb üzemanyag esetében. A pirolízis során a szerves anyag magas hőmérsékleten termikusan bomlik, anélkül, hogy az oxigénnel reagálna. A nem teljes égés számos további terméket eredményezhet, beleértve a szén, a szén-monoxid és az acetaldehid.