αλκανια καυση

ΚΑΥΣΗ

ΕΥΡΕΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ΚΑΥΣΗΣ

Ελλείψει ενός σπινθήρα ή μιας μεγάλης έντασης πηγής φωτός, αλκάνια είναι γενικά αδρανή στις χημικές αντιδράσεις. Εντούτοις, καθένας που έχει χρησιμοποιήσει μια αντιστοιχία για να ανάψει έναν καυστήρα αερίου, ή ριγμένος μια αντιστοιχία επάνω στον ξυλάνθρακα που ντύνεται με το ελαφρύτερο ρευστό, πρέπει να αναγνωρίσει ότι αλκάνια εκρήγνυνται στη φλόγα παρουσία ενός σπινθήρα. Δεν πειράζει εάν το αρχικό υλικό είναι το μεθάνιο που βρίσκεται στο φυσικό αέριο,

CH4(g) + 2 O2(g) --> CO2(g) + 2 H2O(g)

γραφή εξίσωσης καυση

Παράδειγμα: Το γκαζάκι υγραερίου περιέχει προπάνιο. Να γραφεί η εξίσωση της πλήρους καύσης του.

Το προπάνιο ως γνωστόν είναι αλκάνιο με 3C, άρα θα έχει τύπο C3H8.

Πρώτο βήμα: γράφουμε τα αντιδρώντα

C3H8 + O2 -->

Δεύτερο βήμα: γράφουμε τα προϊόντα.

Εφόσον η καύση είναι πλήρης, ο C θα μετατραπεί σε CO2 και το Η σε Η2Ο, άρα

C3H8 + O2 --> CO2 + H2O

Τρίτο βήμα: συμπληρώνουμε συντελεστές ως εξής:

αριθμός των C της ένωσης αποτελεί το συντελεστή του CO2

το μισό των Η της ένωσης είναι ο συντελεστής του Η2Ο , δηλαδή θα έχουμε

3 CO2 + 4 H2O

Τέταρτο βήμα: πολλαπλασιάζουμε το συντελεστή του CO2 επί 2 και προσθέτουμε το συντελεστή του Η2Ο.

Διαιρούμε δια 2 το εξαγόμενο και το βάζουμε συντελεστή του O2

C3H8 + 5 O2 --> 3 CO2 + 4 H2O

Σημείωση: αν το εξαγόμενο είναι περιττός, ο συντελεστής του O2 θα είναι κλάσμα.

το μίγμα βουτανίου και ισοβουτάνιου που χρησιμοποιούνται στους αναπτήρες

2 C4H10(g) + 13 O2(g)--> 8 CO2(g) + 10 H2O(g)

C5H12(g) + 8 O2(g) -->5 CO2(g) + 6 H2O(g)

ή το σύνθετο μίγμα του C6 στους υδρογονάνθρακες C 8 στη βενζίνη.

2 C8H18(l) + 25 O2(g) -->16 CO2(g) + 18 H2O(g)

Η γενική αντίδραση καύσης των αλκανίων είναι

CνH2ν+2 + (3ν+1)/2 O2 --> ν CO2 +(ν+1) Η2Ο

ΤΕΛEIA ΚΑΥΣΗ CH4

CH4(g) + 2 O2(g) -->CO2(g) + 2 H2O(g)

ΑΤΕΛΗΣ ΚΑΥΣΗ CH4

CH4(g) + 3/2 O2(g) --> CO(g) + 2H2O(g)

CH4(g) + O2(g) --> C +2H2O(g)

διδασκαλία από Μ Αλισσαβάκη στις καύσεις

ΟΔΗΓΙΕΣ

1) αν μετά την καύση ψύξομε τα καυσαέρια η τα διαβιβάσουμε μέσω κάποιου αφυδατικού σώματος τότε απομακρύνονται οι υδρατμοί από τον όγκο των καυσαερίων . άρα η ελάττωση του όγκου των καυσαερίων μετά από τις παραπάνω κατεργασίες οφείλεται στον όγκο των υδρατμών (Η2Ο)

2) Αν τα καυσαέρια τα διαβιβάσομε μέσα από διάλυμα ΚΟΗ η ΝαΟΗ τότε δεσμεύεται το CO2 . άρα η ελάττωση του όγκου των καυσαερίων μετά από τη παραπάνω κατεργασία οφείλεται στον όγκο του CO2,

3) Αν η καύση γίνεται με αέρα συνήθως (20% v/v O2 και 80%v/v Ν2) .τότε απλά θεωρούμε ότι αυτό δεν καίγεται και υπάρχει στα προϊόντα όσο Ν2 περιείχε ο αέρας και Vo2=1/5Vαέρα VN2 =4/5 Vαέρα και VN2=4VO2

Τι πληροφορίες μας δίνει η χημική εξίσωση της καύσης ;

C3H8 (g) +5 O2 (g) --> 3 CO2 (g) + 4 H2O(g)

1mol C3H8 καίγεται με 5mol O2 δίνει 3mol CO2 και 4mol H2O

ή

αmol C3H8 καίγεται με ()mol O2 δίνει ()mol CO2 και ()mol H2O

ή

1ml C3H8 καίγεται με 5ml O2 δίνει 3ml CO2 και 4ml H2O(g)

(οι όγκοι των αερίων έχουν μετρηθεί στις ίδιες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας )

λύση άσκησης

· Καίγονται πλήρως 220 g προπανίου με την απαιτούμενη ποσότητα οξυγόνου.

Να βρείτε πόσα L οξυγόνου χρησιμοποιήθηκαν σε STP συνθήκες και πόσα mol διοξειδίου του άνθρακα παράχθηκαν.

Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες: C = 12, H = 1, O = 16

ΛΥΣΗ

Γράφουμε την αντίδραση καύσης:

C3H8 + 5O2 ® 3CO2 + 4H2O

1 mol 5 mol 3 mol

1. Mr 5.22,4L 3 mol

220 g x L y mol

Το προπάνιο C3H8 έχει Mr = 3.12 + 8.1 = 36 + 8 = 44

Η παραπάνω κατάταξη γράφεται:

1. 44 g 5.22,4L 3 mol

220 g x L y mol

Υπολογίζουμε τα x =(220/44)*5*22,4=6000lt CO2 (stp)

και y =(220/44)*3=15mol H2O

καύση προπανίου

καύση βουτανίου

λύση άσκησης καύσης

Αλισαβάκης Μ

στοιχειομετρια1

Αλισαβάκης Μ

στοιχειομετρια2

Αλισαβάκης Μ