Diferența dintre arderea completă și arderea incompletă

Diferența principală - Combustia completă vs. combustia incompletă

O reacție de combustie este o reacție chimică care eliberează energie prin oxidarea unui combustibil. Reacțiile chimice care eliberează energie sunt numite reacții exoterme. Astfel, reacțiile de ardere sunt exoterme. Un combustibil poate fi oxidat cu un agent de oxidare. Agentul de oxidare pentru majoritatea reacțiilor de combustie este oxigenul atmosferic. Energia care este eliberată de reacțiile de ardere poate fi fie căldură, fie lumină. Energia este eliberată în principal sub formă de căldură; energia luminoasă este de asemenea eliberată ca o flacără. Combustia poate avea loc în două moduri, cum ar fi combustia completă și arderea incompletă. Principala diferență între combustia completă și arderea incompletă este aceea în combustie completă, dioxidul de carbon este singurul produs care conține carbon, în timp ce în combustie incompletă se formează monoxid de carbon și praf de carbon ca produse.

 Domenii cheie formate

1. Ce este arderea completă
      - Definiție, proprietăți, exemple
2. Ce este combustia incompletă
      - Definiție, proprietăți, exemple
3. Care sunt asemănările dintre combustia completă și arderea incompletă
      - Schița caracteristicilor comune
4. Care este diferența dintre arderea completă și combustia incompletă
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: dioxid de carbon, monoxid de carbon, combustie, reactie exotermica, flacara, combustibil, oxidare, agent de oxidare

Ce este arderea completă

Combustia completa este oxidarea completa a combustibilului. Această reacție este extrem de exotermă și produce o cantitate mare de energie și un număr limitat de produse. În arderea sau arderea combustibilului, hidrocarburile din combustibil sunt oxidate de oxigenul atmosferic, dând dioxid de carbon (CO₂) și apă (H₂O) ca produse. Combustia completa are loc acolo unde exista o cantitate suficienta de oxigen prezent. În prezența oxigenului, atomii de carbon din hidrocarburi se oxidează în dioxid de carbon și hidrogenul se oxidează în apă. Reacția generală pentru arderea completă este dată mai jos.

Hidrocarbură + Oxigen → Bioxid de carbon + Apă

Pentru un combustibil ca etanolul, arderea completă poate fi dată ca,

C₂H₅OH_(L)        +     3O_{2 (g)}            → 2CO_{2 (g)}      +     3H₂O_(L)

Reacțiile complete de ardere au ca rezultat oxizi de carbon, sulf și alte elemente prezente în combustibil. Carbonul este oxidat la dioxid de carbon, în timp ce sulful este oxidat în dioxid de sulf. Rezultatele arderii complete au condus la o cantitate mai mică de poluanți atmosferici. Combustia completa poate fi in general caracterizata de o flacara albastra.

Figura 01: O flacără albastră este creată în combustie completă.

Deoarece atmosfera este compusă doar din 21% oxigen în volum, este nevoie de o cantitate mare de aer pentru a avea loc arderea completă. Chiar dacă cantitatea de produse care rezultă din arderea completă este mică, ea încă adaugă emisii nefavorabile. De exemplu, dioxidul de carbon este un gaz cu efect de seră care provoacă încălzirea globală.

Ce este combustia incompletă

Combustia incompletă este o reacție chimică care implică oxidarea parțială a unui combustibil. Combustia incompletă apare acolo unde există o cantitate insuficientă de oxigen. Aici, combustibilul este incomplet oxidat. Prin urmare, combustia incompletă formează un număr de produse secundare. Dar cantitatea de energie eliberată de această combustie este relativ scăzută. Produsele principale de ardere incompletă includ monoxid de carbon (CO), praf de carbon (denumit "funingine") și apă (H₂O). Formula generală pentru combustia incompletă este prezentată mai jos.

Hidrocarbură + Oxigen → Monoxid de carbon + Carbon + Apă

Produsele secundare pot varia în funcție de cantitatea de oxigen implicată în combustie. De exemplu, uneori produce doar monoxid de carbon sau funingine. Cu toate acestea, în mod obișnuit, un amestec de monoxid de carbon și funingine împreună cu apa.

De exemplu, arderea incompletă a etilenei poate conduce la carbon și apă ca produse secundare.

C₂H_{4 (l)}           +         O_{2 (g)}       → 2C_(E)    +     2H₂O_(G)

Combustia incompletă a etanolului poate forma monoxid de carbon și praf de carbon împreună cu apa.

C₂H₅OH_(L)     +     2O_{2 (g)}     → 2CO_(G)    +    3H₂O_(L)

C₂H₅OH_(L)     +     O_{2 (g)}       → C_(E)          +    3H₂O_(L)

Figura 2: O flacără galbenă este produsă cu ardere incompletă.

Combustia incompletă este caracterizată de o flacără galbenă. Deoarece cantitatea de energie eliberată de combustia incompletă este scăzută, este nedorită. În plus, monoxidul de carbon produs de această combustie este un poluant atmosferic și este mortal pentru corpul uman. Monoxidul de carbon se poate lega cu hemoglobina în sângele nostru și poate limita transportul de oxigen în interiorul corpului.

Asemănări între arderea completă și arderea incompletă

• Atât arderea completă, cât și combustia incompletă sunt exoterme.
• Ele produc caldura si lumina ca forme de energie.
• Ambele reacții dau apă ca produs secundar.
• Ambele tipuri de combustie implică oxidarea unui combustibil.
• Aceste reacții implică combinarea oxigenului molecular cu combustibilul.
• Ambele reacții la combustie au ca rezultat emisii nefavorabile de gaze.
• Ele pot forma flăcări în timp ce ard.

Diferența dintre arderea completă și arderea incompletă

Definiție

Combustie completă: Combustia completa este oxidarea completa a combustibilului.

Incompletă combustie: Combustia incompletă este oxidarea parțială a combustibilului.

Energie eliberată

Combustie completă: Combustia completa produce o cantitate mare de energie.

Incompletă combustie: Combustia incompletă produce o cantitate mică de energie.

Cantitatea de oxigen implicată

Combustie completă: Se produce arderea completă acolo unde există suficient oxigen.

Incompletă combustie: Se produce arderea incompletă acolo unde nu există suficient oxigen.

produse secundare

Combustie completă: Combustia completa produce dioxid de carbon si apa ca produse secundare principale.

Incompletă combustie: Combustia incompletă produce monoxid de carbon, praf de carbon și apă ca produse secundare principale.

Flacără

Combustie completă: Arderea completă creează o flacără colorată în albastru.

Incompletă combustie: Încălzirea incompletă creează o flacără colorată în galben.

Efectul asupra mediului

Combustie completă: Combustia completă produce dioxid de carbon care poate provoca încălzirea globală.

Incompletă combustie: Combustia incompletă produce monoxid de carbon care este un poluant atmosferic.

Concluzie

Reacțiile de combustie sunt reacții exoterme care eliberează energie atunci când combustibilul este ars. Arderea completă a unui combustibil produce o cantitate mare de energie, în timp ce arderea incompletă generează o cantitate mai mică de energie. Aceasta este principala diferență între combustia completă și combustia incompletă. Combustia completa este foarte importanta in aplicatiile la scara industriala. Combustia incompletă este utilizată în nevoile gospodăriilor, cum ar fi arderea lemnului pentru a produce energie termică pentru gătit etc. Chiar dacă există o serie de utilizări în combustie, aceasta cauzează emisia de gaze nefavorabile pentru mediul înconjurător care pot acționa ca poluanți atmosferici.

Referințe:

1. "GCSE Bitesize: Combustie". BBC. BBC, n.d. Web. Disponibil aici. 24 iulie 2017. 
2. "Combustie". Combustie. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 24 iulie 2017. 

Datorită fotografiei:

1. "1938298" (Domeniul Public) prin Pixabay 
2. "1707042" (Domeniul Public) prin Pixabay