Volledige verbranding
Volledige verbranding (bij voldoende zuurstof) van een koolwaterstof levert kooldioxide en water op. Het is heel belangrijk dat je voor deze reacties evenwichtige vergelijkingen kunt opstellen, omdat ze vaak voorkomen als onderdeel van thermochemische berekeningen. Sommige reacties zijn gemakkelijker dan andere. Bij alkanen bijvoorbeeld zijn die met een even aantal koolstofatomen iets moeilijker dan die met een oneven aantal!
Voorbeeld 1: Propaanverbranding
Bij propaan bijvoorbeeld (C3H8}) kun je de koolwaterstoffen en de waterstofatomen in evenwicht brengen terwijl je de vergelijking opschrijft. Je eerste opzet zou zijn:
Het tellen van de oxygenen leidt direct tot de uiteindelijke versie:
Voorbeeld 2: Butaanverbranding
Met butaan (\(\ce{C4H10}\)) kun je de koolwaterstoffen en de waterstofverbindingen weer in evenwicht brengen terwijl je de vergelijking opschrijft.
Het tellen van de zuurstofatomen levert een klein probleem op – met 13 aan de rechterkant. De eenvoudige truc is om “zes-en-een-half” zuurstofmoleculen aan de linkerkant toe te staan.
Als je daar aanstoot aan neemt, verdubbel dan alles:
De koolwaterstoffen worden moeilijker te ontsteken naarmate de moleculen groter worden. Dat komt omdat de grotere moleculen niet zo gemakkelijk verdampen – de reactie verloopt veel beter als de zuurstof en de koolwaterstof als gassen goed gemengd zijn. Als de vloeistof niet erg vluchtig is, kunnen alleen de moleculen aan de oppervlakte reageren met de zuurstof. Grotere moleculen hebben grotere Van der Waals aantrekkingskracht, waardoor ze moeilijker loskomen van hun buren en in een gas veranderen.
Als de verbranding volledig is, zullen alle koolwaterstoffen met een blauwe vlam branden. De verbranding wordt echter minder volledig naarmate het aantal koolstofatomen in de moleculen toeneemt. Dat betekent dat hoe groter de koolwaterstof is, hoe groter de kans op een gele, rokerige vlam.