Pengertian Reaksi pembakaran

Pembakaran adalah reaksi kimia redoks eksotermik suhu tinggi antara bahan bakar (reduktan) dan oksidan, biasanya oksigen atmosfer, yang menghasilkan produk yang teroksidasi, seringkali berupa gas, dalam campuran yang disebut sebagai asap. Pembakaran dalam api menghasilkan api, dan panas yang dihasilkan dapat membuat pembakaran mandiri. Pembakaran sering merupakan rangkaian rumit reaksi radikal elementer.

Bahan bakar padat, seperti kayu dan batu bara, pertama menjalani pirolisis endotermik untuk menghasilkan bahan bakar gas yang pembakarannya kemudian memasok panas yang dibutuhkan untuk menghasilkan lebih banyak dari mereka. Pembakaran sering cukup panas sehingga cahaya pijar dalam bentuk bersinar atau api diproduksi. Contoh sederhana dapat dilihat dalam pembakaran hidrogen dan oksigen menjadi uap air, reaksi yang biasa digunakan untuk bahan bakar mesin roket. Reaksi ini melepaskan 242 kJ / mol panas dan mengurangi entalpi yang sesuai (pada suhu dan tekanan konstan):

2H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g)

Pembakaran bahan bakar organik di udara selalu eksotermik karena ikatan rangkap dalam O2 jauh lebih lemah daripada ikatan ganda lainnya atau pasang ikatan tunggal, dan oleh karena itu pembentukan ikatan yang lebih kuat dalam produk pembakaran CO2 dan H2O menghasilkan pelepasan energi. . Energi ikatan dalam bahan bakar hanya memainkan peran kecil, karena mereka mirip dengan yang ada dalam produk pembakaran; misalnya, jumlah energi ikatan CH4 hampir sama dengan CO2. Panas pembakaran sekitar -418 kJ per mol O2 yang digunakan dalam reaksi pembakaran, dan dapat diperkirakan dari komposisi unsur bahan bakar.

Pembakaran yang tidak terakumulasi di udara membutuhkan suhu yang cukup tinggi. Pembakaran sempurna bersifat stoikiometri sehubungan dengan bahan bakar, di mana tidak ada bahan bakar yang tersisa, dan idealnya, tidak ada oksidan yang tersisa. Secara termodinamik, keseimbangan kimia dari pembakaran di udara sangat banyak pada sisi produk. Namun, pembakaran sempurna hampir tidak mungkin dicapai, karena keseimbangan kimia tidak selalu tercapai, atau mungkin mengandung produk yang tidak terbakar seperti karbon monoksida, hidrogen dan bahkan karbon (jelaga atau abu).

Jadi, asap yang dihasilkan biasanya beracun dan mengandung produk yang tidak terbakar atau sebagian teroksidasi. Setiap pembakaran pada suhu tinggi di udara atmosfer, yang 78 persen nitrogen, juga akan menghasilkan sejumlah kecil beberapa oksida nitrogen, yang biasa disebut NOx, karena pembakaran nitrogen secara termodinamika disukai pada suhu tinggi, tetapi tidak rendah. Karena pembakaran jarang bersih, pembersihan gas buang atau catalytic converter mungkin diperlukan oleh hukum.

Kebakaran terjadi secara alami, yang disulut oleh sambaran petir atau produk vulkanik. Pembakaran (api) adalah reaksi kimia terkontrol pertama yang ditemukan oleh manusia, dalam bentuk api unggun dan api unggun, dan terus menjadi metode utama untuk menghasilkan energi bagi umat manusia. Biasanya, bahan bakar adalah karbon, hidrokarbon atau campuran yang lebih rumit seperti kayu yang mengandung hidrokarbon teroksidasi sebagian.

Energi panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara atau minyak, atau dari bahan bakar terbarukan seperti kayu bakar, dipanen untuk berbagai kegunaan seperti memasak, produksi listrik atau pemanasan industri atau domestik. Pembakaran juga saat ini satu-satunya reaksi yang digunakan untuk roket kekuasaan. Pembakaran juga digunakan untuk menghancurkan (membakar) sampah, baik yang tidak berbahaya dan berbahaya.

Oksidan untuk pembakaran memiliki potensi oksidasi yang tinggi dan termasuk oksigen atmosfer atau murni, klorin, fluorin, klorin trifluorida, nitrous oxide dan asam nitrat. Misalnya, hidrogen terbakar dalam klorin untuk membentuk hidrogen klorida dengan pembebasan panas dan karakteristik cahaya dari pembakaran. Meskipun biasanya tidak dikatalisasi, pembakaran dapat dikatalisasi oleh platinum atau vanadium, seperti pada proses kontak.