Реакция горения алкенов, алкадиенов, алкинов,аренов?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Реакции горения углеводородов (алкенов, алкадиенов, алкинов и аренов) являются реакциями полного окисления. При избытке кислорода продуктами всегда являются углекислый газ ( CO2cap C cap O sub 2) и вода ( H2Ocap H sub 2 cap O). Реакции экзотермические — протекают с выделением большого количества теплоты. 1. Алкены ( CnH2ncap C sub n cap H sub 2 n end-sub) Горят светящимся пламенем. Из-за более высокого содержания углерода по сравнению с алканами, при недостаточном доступе воздуха могут коптить. Общее уравнение: CnH2n+3n2O2nCO2+nH2Ocap C sub n cap H sub 2 n end-sub plus 3 n over 2 end-fraction cap O sub 2 right arrow n cap C cap O sub 2 plus n cap H sub 2 cap O Пример (этилен): C2H4+3O22CO2+2H2Ocap C sub 2 cap H sub 4 plus 3 cap O sub 2 right arrow 2 cap C cap O sub 2 plus 2 cap H sub 2 cap O2. Алкадиены ( CnH2n2cap C sub n cap H sub 2 n minus 2 end-sub) Обладают той же общей формулой, что и алкины, поэтому стехиометрические коэффициенты в общем уравнении горения будут идентичны. Общее уравнение: CnH2n2+3n12O2nCO2+(n1)H2Ocap C sub n cap H sub 2 n minus 2 end-sub plus the fraction with numerator 3 n minus 1 and denominator 2 end-fraction cap O sub 2 right arrow n cap C cap O sub 2 plus open paren n minus 1 close paren cap H sub 2 cap O Пример (бутадиен-1,3): 2C4H6+11O28CO2+6H2O2 cap C sub 4 cap H sub 6 plus 11 cap O sub 2 right arrow 8 cap C cap O sub 2 plus 6 cap H sub 2 cap O3. Алкины ( CnH2n2cap C sub n cap H sub 2 n minus 2 end-sub) Горят очень ярким, сильно коптящим пламенем. Высокая массовая доля углерода требует большого объема кислорода для полного сгорания. Смеси алкинов с воздухом или кислородом взрывоопасны. Общее уравнение: CnH2n2+3n12O2nCO2+(n1)H2Ocap C sub n cap H sub 2 n minus 2 end-sub plus the fraction with numerator 3 n minus 1 and denominator 2 end-fraction cap O sub 2 right arrow n cap C cap O sub 2 plus open paren n minus 1 close paren cap H sub 2 cap O Пример (ацетилен/этин): Ацетилен при сгорании в чистом кислороде дает температуру пламени выше 3000°C, что используется для сварки металлов. 2C2H2+5O24CO2+2H2O2 cap C sub 2 cap H sub 2 plus 5 cap O sub 2 right arrow 4 cap C cap O sub 2 plus 2 cap H sub 2 cap O4. Арены (Ароматические углеводороды, CnH2n6cap C sub n cap H sub 2 n minus 6 end-sub) Бензол и его гомологи горят сильно коптящим пламенем. Это объясняется крайне высоким содержанием углерода в молекуле (в бензоле соотношение C:H составляет 1:1). Для их полного сгорания требуется значительный избыток окислителя. Общее уравнение: CnH2n6+3n32O2nCO2+(n3)H2Ocap C sub n cap H sub 2 n minus 6 end-sub plus the fraction with numerator 3 n minus 3 and denominator 2 end-fraction cap O sub 2 right arrow n cap C cap O sub 2 plus open paren n minus 3 close paren cap H sub 2 cap O Пример (бензол): 2C6H6+15O212CO2+6H2O2 cap C sub 6 cap H sub 6 plus 15 cap O sub 2 right arrow 12 cap C cap O sub 2 plus 6 cap H sub 2 cap OСравнительная таблица Ниже приведено количество моль кислорода, необходимое для сгорания 1 моль соответствующего углеводорода с числом атомов углерода nn:

Класс соединений Общая формулаКоэффициент перед O2cap O sub 2
Алкены CnH2ncap C sub n cap H sub 2 n end-sub 1.5n1.5 n
Алкины / Диены CnH2n2cap C sub n cap H sub 2 n minus 2 end-sub 1.5n0.51.5 n minus 0.5
Арены CnH2n6cap C sub n cap H sub 2 n minus 6 end-sub 1.5n1.51.5 n minus 1.5
Важно: Если горение происходит в условиях недостатка кислорода, вместо углекислого газа ( CO2cap C cap O sub 2) образуется угарный газ ( COcap C cap O) или мелкодисперсный углерод (сажа, Ccap C).

Я могу составить для вас цепочку превращений, включающую эти классы веществ, или рассчитать объем кислорода для конкретной массы любого из этих углеводородов. Хотите продолжить расчеты?

Форма ответа

Ваш аватар