Combustione completa
La combustione completa (con sufficiente ossigeno) di qualsiasi idrocarburo produce anidride carbonica e acqua. È abbastanza importante che tu possa scrivere equazioni correttamente bilanciate per queste reazioni, perché spesso vengono fuori come parte dei calcoli di termochimica. Alcune sono più facili di altre. Per esempio, con gli alcani, quelli con un numero pari di atomi di carbonio sono marginalmente più difficili di quelli con un numero dispari!
Esempio 1: Combustione del propano
Per esempio, con il propano (\(\ce{C3H8})), puoi bilanciare i carboni e gli idrogeni mentre scrivi l’equazione. La tua prima bozza sarebbe:
Il conteggio degli ossigeni porta direttamente alla versione finale:
Esempio 2: Combustione del butano
Con il butano (\(\ce{C4H10})), puoi di nuovo bilanciare i carboni e gli idrogeni mentre scrivi l’equazione.
Contare gli atomi di ossigeno porta ad un piccolo problema – con 13 sul lato destro. Il semplice trucco è di permetterti di avere “sei molecole e mezzo” (\ce{O2}) a sinistra.
Se questo ti offende, raddoppia tutto:
Gli idrocarburi diventano più difficili da accendere quando le molecole diventano più grandi. Questo perché le molecole più grandi non si vaporizzano così facilmente – la reazione è molto migliore se l’ossigeno e l’idrocarburo sono ben mescolati come gas. Se il liquido non è molto volatile, solo le molecole in superficie possono reagire con l’ossigeno. Le molecole più grandi hanno maggiori attrazioni di Van der Waals che rendono più difficile per loro staccarsi dai loro vicini e trasformarsi in un gas.
Se la combustione è completa, tutti gli idrocarburi bruceranno con una fiamma blu. Tuttavia, la combustione tende ad essere meno completa all’aumentare del numero di atomi di carbonio nelle molecole. Ciò significa che più grande è l’idrocarburo, più è probabile che si ottenga una fiamma gialla e fumosa.