Combustão

Explicamos o que é a combustão, como é produzida e quais são as etapas da reação. Além disso, classificação e exemplos.

1. O que é combustão?

A combustão é um tipo de reação química exotérmica . Pode envolver matéria no estado gasoso ou heterogêneo (líquido-gasoso ou gasoso-gasoso). Ele gera luz e calor e é produzido mais ou menos rapidamente.

Tradicionalmente, a combustão é entendida como um processo de oxidação rápida de certos elementos combustíveis, ou seja, constituídos principalmente por hidrogênio, carbono e às vezes enxofre. Além disso, ocorre necessariamente na presença de oxigênio .

De fato, as combustões são formas de reação redox (redução-oxidação) que podem ocorrer de maneira controlada, como em motores de combustão interna, ou descontroladas, como em explosões Eles envolvem a troca de elétrons entre os átomos da matéria durante a reação. Portanto, eles geram energia térmica e luminosa.

Além disso, outras substâncias gasosas e sólidas, como dióxido de carbono (CO2) e vapor de água, ou resíduos de combustível sólido (a substância consumida na reação) resultam em n) e o oxidante (a substância que promove a reação), sempre de acordo com sua natureza química.

Assim, embora na imagem tradicional da combustão sempre exista fogo envolvido, é possível que isso não seja gerado, uma vez que nada mais é do que uma forma de plasma (gás ionizado) resultante da liberação de calor da reação química.

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1. Como ocorre a combustão?

As combustões são um tipo de reação redox, ou seja, redução da oxidação. Isso significa que neles um material oxida (perde elétrons), enquanto o outro reduz (ganha elétrons).

No caso da combustão, o agente oxidante (oxigênio) obtém elétrons do agente redutor (combustível), ou o que é o mesmo, entre o oxidante e o combustível. Isso geralmente ocorre de acordo com a seguinte fórmula:

Composto + O2 = Outro composto + CO ₂ + H2O + Energia

Os compostos podem variar, dependendo de sua natureza, assim como os níveis de energia. Mas o dióxido de carbono e o vapor de água são constantes em todos os tipos de combustão.

1. Tipos de combustão

Existem três tipos de combustão, que são os seguintes:

• Combustão completa ou perfeita . As reações nas quais o material combustível é completamente oxidado (consumido) e outros compostos oxigenados são subproduzidos, como dióxido de carbono, dióxido de enxofre ou vapor de água.
• Combustão estequiométrica ou neutra . Isso é chamado de combustão completa ideal, que utiliza apenas quantidades de oxigênio para sua reação e que geralmente ocorre apenas no ambiente controlado de um laboratório.
• Combustão incompleta Aqueles em que os compostos parecem oxidar (também chamados de não queimados) de gases de combustão, como monóxido de carbono (CO), hidrogênio, partículas de carbono e assim por diante.

1. Reação de combustão

Na verdade, os processos de combustão compreendem um conjunto de reações químicas rápidas e simultâneas, que podem muito bem ser consideradas como uma, que passa pelas seguintes fases ou estágios:

• Pré-reação ou primeiro estágio . Os hidrocarbonetos presentes no material combustível se decompõem e iniciam sua reação com o oxigênio no ar, formando radicais, que são compostos molecularmente instáveis. Isso inicia uma reação em cadeia de aparência e desaparecimento de compostos químicos, sempre tendendo a criar mais do que destrói.
• Oxidação ou segundo estágio . Nesta etapa, a maior parte da energia térmica da reação é gerada, pois o oxigênio reage com os radicais da etapa anterior, dando assim violento processo de deslocamento de elétrons. Um grande número de radicais leva a uma reação maciça e violenta, conhecida como explosão.
• Fim da reação ou terceiro estágio . Ocorre quando a oxidação dos radicais está completa e as moléculas dos gases liberados são formadas. O material combustível será completamente esgotado.

1. Exemplos de combustão

Alguns exemplos simples de combustão na vida cotidiana são:

• A iluminação de uma partida / partida . É o caso mais emblemático da combustão. Quando a cabeça da partida (cobertura de fósforo e enxofre) é raspada contra uma superfície áspera, é aquecida por fricção e desencadeia uma combustão rápida, que por sua vez produz uma chama curto
• A iluminação de um fogão a gás . As cozinhas domésticas trabalham queimando um gás hidrocarboneto, geralmente uma mistura de propano (C ₃ H ₈ ) e butano (C ₄ H ₁₀ ), que o dispositivo extrai de um tubo de uma tigela Colocado em contato com o ar e fornecendo uma carga inicial de energia calórica (como a chama do piloto ou a de um fósforo), o gás inicia sua reação; mas para manter a chama acesa, o combustível deve ser fornecido continuamente.
• Bases fortes e matéria orgânica . A maioria das bases fortes (hidróxidos), como soda cáustica, potássio cáustico e outras substâncias de pH extremo, gera reações violentas de oxidação em contato com o matéria orgânica. Isso significa que podemos queimar por contato e até iniciar incêndios com eles, pois esses tipos de reações tendem a ser muito exotérmicos.
• Os motores de combustão interna . Presente em carros, barcos e outros veículos que funcionam com combustível fóssil, como diesel, gasolina ou querosene, esses dispositivos são um exemplo de combustão controlada. Neles, os hidrocarbonetos do combustível são consumidos e são geradas pequenas explosões que, dentro do sistema de pistão, são transformadas em movimento, produzindo também gases poluentes, que são liberados na atmosfera.

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