Forbrænding

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg
Forbrænding med flammedannelse. Forbrænding kan også foregå uden flammedannelse.
Denne side handler om en kemisk proces, ved tilførsel af oxygen. For forbrænding på huden, se brandsår

Forbrænding er en eksoterm kemisk reaktion, hvor et stof reagerer med en oxidant, typisk med ilt (Oxygen), under varmeudvikling og omdannelsen af stoffet til et andet stof.

En speciel form for forbrænding sker i en brændselscelle, som i praksis omsætter 20-70 % af den kemiske energi til elektricitet.

Eksempler[redigér | redigér wikikode]

To eksempler:

CH4 + 2O2CO2 + 2H2O + energi
CH2S + 6F2CF4 + 2HF + SF6

Butan[redigér | redigér wikikode]

Forbrænding af en gas kan vises ved den energi, der fremkommer, når bindninger i gassen bliver brudt.

Dette er forbrændingen af Butan (Gas), hvor gassen går sammen med oxygenet i luften og danner kuldioxid og vand.

      H   H   H   H
      |   |   |   |
  H – C – C – C – C – H
      |   |   |   |
      H   H   H   H

Formelmasse (Molekylmasse): 12,01 ∙ 4 + 1,008 ∙ 10 = 58,12 u.

1 g = (6,02 ∙ 10^23)u eller 1 u = (1,66 ∙ 10^ -24) g

Afstemning af reaktionsligningen[redigér | redigér wikikode]

C4H10 + O2 → CO2 + H2O

C4H10 + O2 → 4CO2 + 5H2O

2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O

Beregning af energifrigivelsen[redigér | redigér wikikode]

  • C-C bindinger udgiver 348 J/mol
  • C-H bindinger udgiver 412 J/mol
  • O=O bindinger udgiver 496 J/mol
  • O-H bindinger udgiver 463 J/mol
  • O=C bindinger udgiver 805 J/mol
  • O=C=O bindingerne i CO2 er anderledes, så her skal der ganges med 2 pga. de to bindinger på 805 J/mol. Altså 2 ∙ 805 J/mol.
  • Det samme gælder i H2O, som ser sådan ud: H-O-H. Altså 2 ∙ 463 J/mol.

Energi før reaktionen:

C4H10 har 3 C-C bindinger og 10 C-H bindinger.

  • 2C4H10 = (2 • 3 • 348J) + (2 • 10 • 412J) = 2.088 J + 8.240 J = 10.328 J

O2 har 1 O=O binding.

  • 13O2 = 13 • 496J = 6.448 J

I alt 10.328 J + 6.448 J = 16.776 J

Energi efter reaktionen:

CO2 har 2 O=C bindinger.

  • 8CO2 = 8 • 2 • 805J = 12.880 J

H2O har 2 O-H bindinger.

  • 10H2O = 10 • 2 • 463J = 9.260 J

I alt 12.880 J + 9.260 J = 22.190 J

Energifrigivelse under reaktionen:

  • 16.776 J – 22.190 J = -5.414 J

5.414 J /(2 mol • 58,12 g/mol) = 46,576 J/g (så meget energi udvindes der ved forbrænding af 1 gram butan). Bemærk, at butans molære vægt er 58,12 g/mol, og her anvendes 2 mol C4H10 i beregningerne jf. afstemningen af reaktionsligningen.

Se også[redigér | redigér wikikode]