5.1 Verbranding

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Reacties en energie

Verbranding

Deze les

- Benodigdheden verbranding

- Verbranding van elementen

- Reactieproducten bij verbranding

- Volledige en onvolledige verbranding

- Reagentia

- Explosies

Benodigdheden verbranding

Voor verbranding zijn er 3 voorwaardes waaraan voldaan moeten worden:

1: Er moet een brandbare stof zijn

2: Er moet voldoende zuurstof zijn

3: De ontbrandingstemperatuur moet bereikt zijn.

Verbranding tegengaan

Om een brand te blussen, moeten we er voor zorgen dat er niet meer aan deze voorwaarden wordt voldaan.

- Bij het uitblazen van een kaars, wordt de temperatuur verlaagd, maar wel extra zuurstof toegevoegd.

- Bij water over een vlam heengooien daalt de temperatuur, en het hierna verdampte water, verdrijft zuurstof.

Verbranden van elementen

Bij verbranding is er altijd zuurstof nodig. Wanneer wij elementen verbranden ontstaan er altijd oxides van deze elementen. Dit zijn stoffen die bestaan uit het element en zuurstof.

- Bij verbranden van magnesium (Mg) ontstaat er magnesiumoxide (MgO)

- Bij verbranden van koolstof (C) ontstaat er koolstofdioxide (CO₂)

Voor deze benamingen gebruiken we de volgende voorvoegsels

Voorvoegsels

Voor de namen van stoffen voegen we voorvoegsels toe 

om de hoeveelheden aan te wijzen. 

CO₂: koolstofdioxide

CO: koolstofmono-oxide

H₂O: diwaterstofmono-oxide

P₂O₅: difosforpentaoxide

Reactieproducten van een verbranding

Bij een verbrandingsreactie zullen alle elementen oxides vormen: Wanneer wij bijvoorbeeld C₂H₆S verbranden ontstaat er koolstofdioxide (CO₂), water (H₂O) en zwaveldioxide (SO₂)

2 C₂H₆S (l) +  9 O₂ (g) -> 4 CO₂ (g) + 6 H₂O (l) + 2 SO_{2 (g)}

Volledige en onvolledige verbranding

Wanneer een verbrandingsreactie optreedt met genoeg zuurstof, zal al het koolstof verbranden tot koolstofdioxide.

Wanneer een verbrandingsreactie optreedt met te weinig zuurstof, zal al het koolstof verbranden tot koolstofmono-oxide.

Volledige en onvolledige verbranding

Volledig en onvolledige verbranding van C3H8 (propaan)

Volledig:

 C₃H₈ (g) + 5 O₂ (g) -> 3 CO₂ (g) + 4 H₂O (l)

Onvolledig:

2 C₃H₈ (g) + 7 O₂ (g) -> 6 CO (g) + 8 H₂O (l)

Voor volledige verbranding heb je 10 O₂ nodig voor 2 moleculen, voor onvolledige verbranding heb je maar 7 O₂ nodig voor 2 moleculen propaan

Reagentia

Een reagens is een stof die zichtbaar veranderd wanneer deze in aanraking komt met een stof die je wilt aantonen.

Voor verbrandingsreacties bestaan de volgende reagentia:

reagens	aan te tonen stof	waarneming
Wit kopersulfaat	water/waterdamp	wordt blauw
Helder kalkwater	koolstofdioxide	Wordt troebel
(Bruin) broomwater	zwaveldioxide	Wordt helder

Explosieve verbrandingsreacties

Sommige verbrandingsreacties verlopen explosief.

Hiervoor zijn twee extra voorwaardes:

- Fijn verdeelde brandstof moet in de juiste verhouding gemengd zijn met zuurstof

- Er moet een sterk exotherme reactie optreden met veel gasvormige eindproducten.

Voorbeeld explosieve verbrandingsreactie

Verbranding van T.N.T:

2 C₇H₅N₃O_{6 (s)} → 3 N_{2 (g)} + 5 H₂O (g) + 7 CO (g) + 7 C (s)

Exotherme reactie: komt veel warmte vrij, zodat de ontleding van nog meer T.N.T moleculen sneller gaan:

Door veel warmte zal water ook koken. Er komen per 2 moleculen T.N.T 15 gasmoleculen vrij.

Huiswerk

lezen paragraaf 5.1

Maken: 1, 3, 6, 7, 10, 11, 14 en 17