Question

При горении каких углеводородов расходуется больше воздуха и почему

Answer 1

Так как при горении многих веществ получаются ангидриды кислот — соединения кислого характера (при горении фосфора — фосфорный ангидрид, серы — сернистый ангидрид и т. д.), то процесс горения этих веществ начали рассматривать как их окисление . Впоследствии все химические реакции, при которых происходит соединение какого-либо вещества с кислородом, стали называть о к и с л е н и-е м , а процесс отдачикислорода — восстановлением . Полученные данные Лавуазье применил и для объяснения загадочного тогда процесса дыхания человека и животных. Он обратил внимание па наличие известного сходства между процессами горения органических веществ вне организма и дыханием животных. Оказалось, что при дыхании, как и при горении, поглощается кислород из воздуха и образуются СО2 и НЮ. На основании тщательно проведенных экспериментов на животных им было высказано предположение, что сущность процесса дыхания состоит в соединении кислорода вдыхаемого воздуха с углеродом и водородом органических веществ внутри тела. Как при горении, так и при дыхании выделяется теплота, количество которой также может быть измерено. 

Answer 2

При горении углеводородов расходуется разное количество воздуха в зависимости от их химического состава. Горение углеводородов является химической реакцией, в результате которой происходит окисление углерода и водорода в молекуле углеводорода с кислородом из воздуха, образуя углекислый газ (CO2) и воду (H2O).

Углеводороды бывают насыщенными (только одинарные связи) и ненасыщенными (одинарные и двойные связи). Рассмотрим два основных типа углеводородов: алканы и алкены.

1. Алканы: Алканы являются насыщенными углеводородами, у которых все связи между атомами углерода являются одинарными. Примеры алканов: метан (CH4), этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4H10) и т.д.

При горении алканов требуется больше воздуха, поскольку в молекуле алканов только углерод и водород, и углерод должен полностью окислиться до CO2, а водород — до H2O. Реакция горения метана (CH4) выглядит следующим образом:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Каждая молекула метана (CH4) требует 2 молекул кислорода (O2) для полного горения.

2. Алкены: Алкены являются ненасыщенными углеводородами с хотя бы одной двойной связью между атомами углерода. Примеры алкенов: этилен (C2H4), пропен (C3H6), бутен (C4H8) и т.д.

При горении алкенов требуется меньше воздуха по сравнению с алканами, так как в молекуле алкенов уже есть двойная связь между атомами углерода, что уменьшает количество кислорода, необходимого для окисления. Реакция горения этилена (C2H4) выглядит следующим образом:

C2H4 + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

Каждая молекула этилена (C2H4) требует 3 молекул кислорода (O2) для полного горения.

Таким образом, при горении алканов (насыщенных углеводородов) расходуется больше воздуха, чем при горении алкенов (ненасыщенных углеводородов), из-за различий в химическом составе и структуре молекул.