Een verbrandingsreactie, soms afgekort als RXN, is een reactie waarbij een brandbaar materiaal wordt gecombineerd met zuurstof of wordt geoxideerd. De meest voorkomende verbrandingsreactie is een brand, waarbij koolwaterstoffen in lucht branden om kooldioxide, waterdamp, warmte, licht en vaak as te produceren. Terwijl andere chemische reacties warmte kunnen produceren, hebben verbrandingsreacties altijd specifieke kenmerken die aanwezig moeten zijn om een reactie een echte verbrandingsreactie te laten zijn.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Een verbrandingsreactie is een chemische reactie waarbij een materiaal wordt gecombineerd met zuurstof om licht en warmte af te geven. Bij de meest voorkomende verbrandingsreacties, branden koolwaterstofhoudende materialen zoals hout, benzine of propaan in lucht om kooldioxide en waterdamp vrij te geven. Andere verbrandingsreacties, zoals het verbranden van magnesium om magnesiumoxide te produceren, verbruiken altijd zuurstof maar produceren niet noodzakelijkerwijs koolstofdioxide of waterdamp.
Hoe verbranding plaatsvindt

Om een verbrandingsreactie te laten verlopen , brandbare materialen en zuurstof moeten aanwezig zijn, evenals een externe energiebron om de verbranding te starten. Hoewel sommige materialen spontaan in vlammen barsten wanneer ze samen worden gebracht met zuurstofgas, hebben de meeste stoffen een vonk of andere energiebron nodig om te gaan branden. Zodra de verbrandingsreactie begint, is de warmte die door de reactie wordt gegenereerd voldoende om deze in stand te houden.

Wanneer u bijvoorbeeld een houtvuur start, combineren de koolwaterstoffen in het hout met zuurstof in de lucht om kooldioxide te vormen en waterdamp, waarbij energie vrijkomt in de vorm van warmte en licht. Om het vuur te starten, heb je een externe energiebron nodig, zoals een lucifer. Deze energie verbreekt de bestaande chemische bindingen zodat de koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen kunnen reageren.

De verbrandingsreactie geeft veel meer energie af dan nodig is om de chemische bindingen te verbreken. Hierdoor blijft het hout branden totdat de koolwaterstoffen zijn opgebruikt. Alle niet-koolwaterstofonzuiverheden in het hout worden als as afgezet. Nat hout brandt niet goed, omdat het water in het natte hout in stoom verandert, kost energie. Als alle door de verbrandingsreactie geproduceerde energie wordt gebruikt om het water in het hout te verdampen, blijft er niets over om de reactie aan de gang te houden en gaat het vuur uit.
Voorbeelden van verbrandingsreacties

De verbranding van methaan, het hoofdbestanddeel van aardgas, is een voorbeeld van een typische verbrandingsreactie. Kachels en ovens op aardgas hebben een waakvlam of vonk om de externe energie te leveren die nodig is voor het starten van de verbrandingsreactie.

Het methaan heeft de chemische formule CH <4> en het brandt met zuurstofmoleculen uit de "air, chemical formula O_{2.", 3, [[Wanneer de twee gassen met elkaar in contact komen, start de verbranding niet omdat de moleculen stabiel zijn. Binnen een vonk of waakvlam worden de enkele zuurstofbinding en de vier methaanbindingen verbroken en reageren de afzonderlijke atomen op nieuwe bindingen.}

Twee zuurstofatomen reageren met het koolstofatoom en vormen een molecuul koolstofdioxide en nog twee zuurstofatomen reageren met de vier waterstofatomen om twee moleculen water te vormen. De chemische formule is CH4 + 20O \u003d CO 2 + 2H20. De vorming van de nieuwe moleculen geeft een aanzienlijke hoeveelheid energie af in de vorm van warmte en licht.

Bij de verbranding van magnesium komt geen koolstofdioxide of waterdamp vrij, maar het is nog steeds een verbrandingsreactie omdat het een exotherme reactie van een brandbaar materiaal met zuurstof. Het plaatsen van magnesium in de lucht is niet voldoende om de verbranding te starten, maar een vonk of vlam breekt de bindingen van de zuurstofmoleculen in de lucht om de reactie te laten verlopen.

Het magnesium combineert met zuurstof uit de lucht om zich te vormen magnesiumoxide en overtollige energie. De chemische formule voor de reactie is O 2 + 2 Mg \u003d 2 MgO en de overtollige energie komt vrij in de vorm van intense hitte en helder, wit licht. Dit voorbeeld laat zien dat een chemische reactie een verbrandingsreactie kan zijn zonder de kenmerken van een traditionele brand.