Реакции горения углеводородов (алкенов, алкадиенов, алкинов и аренов) являются реакциями полного окисления. При избытке кислорода продуктами всегда являются углекислый газ ( ) и вода ( ). Реакции экзотермические — протекают с выделением большого количества теплоты. 1. Алкены ( ) Горят светящимся пламенем. Из-за более высокого содержания углерода по сравнению с алканами, при недостаточном доступе воздуха могут коптить. Общее уравнение: Пример (этилен): 2. Алкадиены ( ) Обладают той же общей формулой, что и алкины, поэтому стехиометрические коэффициенты в общем уравнении горения будут идентичны. Общее уравнение: Пример (бутадиен-1,3): 3. Алкины ( ) 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: Пример (ацетилен/этин): Ацетилен при сгорании в чистом кислороде дает температуру пламени выше 3000°C, что используется для сварки металлов. 4. Арены (Ароматические углеводороды, ) 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: Пример (бензол): Сравнительная таблица Ниже приведено количество моль кислорода, необходимое для сгорания 1 моль соответствующего углеводорода с числом атомов углерода :
| Класс соединений | Общая формула | Коэффициент перед |
|---|---|---|
| Алкены | ||
| Алкины / Диены | ||
| Арены |
Важно: Если горение происходит в условиях недостатка кислорода, вместо углекислого газа ( ) образуется угарный газ ( ) или мелкодисперсный углерод (сажа, ).
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?