Blog

Yanma Reaksiyonlarıİtfaiyecilerin her gün tepki verdiği yanma tepkimeleri de yükseltgenme/indirgenme tepkimelerine örnektir. Hızla meydana gelirler ve çok ekzotermiktirler. Ayrıca genellikle organik yakıtları içerirler ve üretilen malzemeler iyonik değil kovalenttir. Bu nedenle, oksidasyon sayıları atomlar üzerindeki gerçek yüklerle eşleşmez, ancak yine de faydalıdır. Metanın yanması için reaksiyonu düşünün.CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) Her ikisinde de her bir atoma oksidasyon numaraları atadığınızda reaktan tarafı ve ürün tarafı, şunları elde edersiniz:CH4'te: C = –4, H = +1 (Unutmayın, önce H atayın). O2'de: Her O = 0 çünkü o bir element. CO2'de: C = +4, O = -2 (Unutmayın, önce O'yu atayın). H2O'da: H = +1, O = -2. Metanın yanması sırasında karbon oksitlenir. Oksidasyon sayısı –4'ten +4'e yükseldi. Oksijen azalır. Oksidasyon sayısı 0'dan -2'ye düştü.Çoğu geleneksel yanma reaksiyonu, bir hidrokarbon veya ikame edilmiş hidrokarbon ve havadaki oksijeni içerir. Bu reaksiyonlarda yakıt indirgeyici ajan, oksijen ise oksitleyici ajandır. Hidrokarbonların yanı sıra metal elementler, ametal elementler ve kovalent inorganik bileşikler dahil olmak üzere diğer kimyasalların indirgeyici ajanlar olarak hareket edebileceğini anlamak önemlidir.Oksitleyici ajanlar olarak davranabilen oksijenin yanı sıra başka kimyasallar da vardır. Bunlar, flor ve klor, oksiasitler ve oksi tuzları elementlerini içerebilir. Bir oksitleyici ajan ile indirgeyici ajan arasındaki reaksiyon, çok fazla ısı oluşumuyla hızla meydana geldiğinde, bu reaksiyon “yanma” olarak tanımlanır.Yangın DinamiğiYanıcı bir gaz veya buhar düşünüldüğünde, dikkate alınması gereken birkaç konu vardır. İlk düşünülmesi gereken oksijen (veya diğer oksitleyici ajan) ile yakıtın kendisinin dengelenmesidir. Bir yakıtın yanabileceği üst ve alt konsantrasyonlara yanıcı limitler denir (bazen patlama limitleri veya değerleri olarak adlandırılır). Yanığın oluşabileceği hız da dikkate alınmalıdır.Örneğin, maddenin fazı (yani gaz, sıvı veya katı) yanma hızını etkiler. Maddenin her hali arasındaki temel fark, yanan gaz veya buhar olduğu için malzemenin gaz veya buhar verebilme yeteneğidir. Ahşabın yanma sürecine bakarsanız, ahşabın üzerindeki ısı arttıkça, aslında yanan ahşabın gazlarının üretimi olduğunu görebilirsiniz (24.000.000 BTU/kordon).Yanıcı bir sıvıya baktığınızda, doğal buhar basıncının yanıcı buhar üretimine (fuel oil—kerosen #2, 138.500 BTU/gal) neden olmak için yeterli olduğunu ve ardından doğal halindeki gazın yanmaya hazır olduğunu (propan 92.500 BTU) görebilirsiniz. Beklenenden daha geniş yanıcı aralıklara yol açabilecek potansiyel yakıtların çeşitli yapısal bileşenleri vardır. Aşağıdaki temel kuralları öğrenmek faydalıdır.• Oksijenli hidrokarbonlar, ikame edilmemiş muadillerine göre daha geniş yanıcı aralıklara sahiptir. • Doymamış hidrokarbonlar, doymuş emsallerinden daha geniş yanıcı aralıklara sahip olma eğilimindedir. • Bir hidrokarbonun boyutu arttıkça alev alma aralığı daralır.yanma tepkimeleri 10. sınıf Yanma tepkimesi denklemi Yanma tepkimesi formülü Azotun yanma tepkimesi Metanın yanma tepkimesi CO yanma tepkimesi Yanma tepkimesi Örnekleri SO2 yanma tepkimesiDikkate alınması gereken bir diğer faktör de yakıtın parlama noktasıdır. Parlama noktası, havada tutuşmaya yetecek kadar buharın bulunduğu sıcaklıktır. Daha önce bahsedildiği gibi, bir malzemenin tutuşması için buhar haline gelmesi gerekir, çünkü gazlar katılardan daha kolay tutuşan sıvılardan daha kolay tutuşur. Bir yakıtın parlama noktasının, o malzeme içindeki moleküller arası etkileşimlerin gücü ile güçlü bir şekilde ilişkili olduğunu anlamak faydalıdır.Moleküller arası etkileşimler güçlendikçe, parlama noktaları ve kaynama noktaları artar. Moleküller arası etkileşimlerin gücünü artıran faktörleri hatırlayın. Bu faktörler de parlama noktalarını arttırır. Hatırlanması gereken bazı önemli faktörler arasında şunlar yer alır.• Polar moleküller, polar olmayanlardan daha güçlü moleküller arası etkileşimlere sahiptir. Bu nedenle sübstitüe edilmiş hidrokarbonlar (oksijen ve nitrojen de içeren yakıtlar), sübstitüe edilmemiş hidrokarbonlardan daha yüksek parlama noktalarına sahiptir. Hidrojen bağına maruz kalabilen bileşikler daha da yüksek parlama noktalarına sahiptir. (O ve H, N ve H ve HF arasındaki bağları içeren bileşikler olduğunu hatırlayın.) • Elektron sayısı arttıkça dağılım kuvvetlerinin gücü arttığından, parlama noktaları molar kütle ile korelasyon gösterme eğilimindedir. Molar kütle ne kadar ağır olursa, parlama noktası o kadar yüksek olur. Takip eden bölümlerde, organik bir molekülün polar bir bağ içerip içermediğini ve adından hidrojen bağı sergileyip sergilemediğini nasıl anlayacağınızı öğreneceksiniz. Daha sonra, potansiyel yakıtların nispeten yanıcılıklarını belirlemek için kimyasal terminoloji bilginizi moleküller arası kuvvetler bilginizle birleştirebileceksiniz.Teknik notBir kimyasalın parlayıcı veya parlayıcı konsantrasyonunu tanımlarken, referans literatürü yalnızca sıcaklık ve basıncı standart sıcaklık ve basınçta (STP) değil, aynı zamanda malzemelerin test edildiği kabı da tanımlayacaktır. İki tip kap tanımlanmıştır: açık kap (O.C.) ve kapalı kap (C.C.). Açık kap ile, buharların çözeltinin üzerine çıkmasına ve test odasına girmesine izin verilir. Kapalı kap ile, buharlar malzemeyi tutan kap içinde tutulur.Birinin bomba yaratmasının birkaç yolu vardır. Bu yollardan biri güçlü bir oksitleyici, bir yakıt ve bir patlatma cihazı kullanmaktır. Oksisaltlar, özellikle nitratlar, nitritler, kloratlar ve fosfatlar, patlayıcı müstahzarlarda kullanılabilir. Nitro içeren kovalent bileşiklerin ev yapımı müstahzarları, sınırlı kimyasal bilgi ile yapılabilir ve daha fazla patlayıcı güce sahiptir, ancak garajda yapmak daha zordur, oysa oksi tuzları elde etmek daha kolaydır.Patlayıcı Ayrışma ReaksiyonlarıOksidasyon numaralarını anladığınızda ve atamada iyi olduğunuzda, iyi oksitleyici maddeler olma eğiliminde olan molekül türlerini ve iyi indirgeme maddeleri (veya yakıtlar) olma eğiliminde olan molekül türlerini tanımakta da iyi olacaksınız. Daha önce belirtildiği gibi, iyi oksitleyici ajanlar genellikle büyük pozitif oksidasyon sayılarına sahip atomlar içeren moleküllerdir.İyi oksitleyici ajanlar olarak bilinen oksituzları, nitratları, nitratları, kloratları ve fosfatları düşünün. Nitratlarda, NO3–, nitrojene +5 oksidasyon numarası atanır. Nitritlerde NO2–, azot +3, kloratta ClO3–, klor +5 ve fosfatlarda PO43−, fosfor +5 olarak atanır.Şimdi geleneksel yakıtlar olan molekül türlerini düşünün. Organik moleküllerdir. Hidrokarbonlarda, hidrojen ametal olan karbona bağlı olduğu için +1 olarak atanır. Bu nedenle, hidrokarbonlarda karbona negatif bir oksidasyon numarası atanır. Patlayıcı ayrışmaya duyarlı olduğu bilinen belirli moleküller vardır. TNT, trinitrotoluen'i düşünün.TNT, iyi bir oksitleyici ajana ve birbirine bağlı iyi bir indirgeyici ajana sahip bir moleküldür. Bunun diğer örnekleri arasında organik peroksitler bulunur. Peroksitin iyi bir oksitleyici ajan olduğu bilinmektedir. Peroksit fonksiyonel grubunu tipik bir yakıta eklediğinizde tehlikeli bir molekülünüz olur.