Uma introdução às reações de combustão (queima)

UMA reação de combustão é uma classe principal de reações químicas, comumente referida como "queima". No sentido mais geral, combustão envolve uma reação entre qualquer material combustível e um oxidante para formar um produto oxidado. Geralmente ocorre quando um hidrocarboneto reage com o oxigênio para produzir dióxido de carbono e água. Bons sinais de que você está lidando com uma reação de combustão incluem a presença de oxigênio como reagente e dióxido de carbono, água e calor como produtos. As reações de combustão inorgânica podem não formar todos esses produtos, mas permanecem reconhecíveis pela reação do oxigênio.

A combustão é uma reação exotérmica, o que significa que libera calor, mas às vezes a reação ocorre tão lentamente que a mudança de temperatura não é perceptível. A combustão nem sempre resulta em fogo, mas quando isso acontece, uma chama é um indicador característico da reação. Enquanto a energia de ativação deve ser superada para iniciar a combustão (ou seja, usando um fósforo aceso para acender um fogo), o calor de uma chama pode fornecer energia suficiente para tornar a reação auto-sustentável.

hidrocarboneto + oxigênio → dióxido de carbono + água

É importante lembrar que as reações de combustão são fáceis de reconhecer porque os produtos sempre contêm dióxido de carbono e água. Aqui estão vários exemplos de equações balanceadas para reações de combustão. Observe que, enquanto o gás oxigênio está sempre presente como reagente, nos exemplos mais complicados, o oxigênio vem de outro reagente.

• Combustão de metano
  CH₄(g) + 2 O₂g) → CO₂(g) + 2 H₂O (g)
• Queima de naftaleno
  C₁₀H₈ + 12 O₂ → 10 CO₂ + 4 H₂O
• Combustão de etano
  2 C₂H₆ + 7 O₂ → 4 CO₂ + 6 H₂O
• Combustão de butano (comumente encontrada em isqueiros)
  2C₄H₁₀g) + 13O₂g) → 8CO₂(g) + 10H₂O (g)
• Combustão de metanol (também conhecido como álcool da madeira)
  2CH₃OH (g) + 3O₂g) → 2CO₂(g) + 4H₂O (g)
• Combustão de propano (usado em churrasqueiras a gás, lareiras e alguns fogões de cozinha)
  2C₃H₈g) + 7O₂g) → 6CO₂(g) + 8H₂O (g)

A combustão, como todas as reações químicas, nem sempre ocorre com 100% de eficiência. É propenso a limitar os reagentes da mesma forma que em outros processos. Como resultado, existem dois tipos de combustão que você provavelmente encontrará:

• Combustão completa: Também chamada de "combustão limpa", a combustão completa é a oxidação de um hidrocarboneto que produz apenas dióxido de carbono e água. Um exemplo de combustão limpa seria queimar uma vela de cera: o calor do pavio em chamas vaporiza a cera (um hidrocarboneto), que por sua vez, reage com o oxigênio no ar para liberar dióxido de carbono e água. Idealmente, toda a cera queima e, portanto, nada permanece quando a vela é consumida, enquanto o vapor d'água e o dióxido de carbono se dissipam no ar.
• Combustão incompleta: Também chamada de "combustão suja", a combustão incompleta é a oxidação de hidrocarbonetos que produz monóxido de carbono e / ou carbono (fuligem) além do dióxido de carbono. Um exemplo de combustão incompleta seria a queima de carvão (combustível fóssil), durante o qual são liberadas quantidades de fuligem e monóxido de carbono. De fato, muitos combustíveis fósseis - incluindo carvão - queimam incompletamente, liberando resíduos no meio ambiente.