Горение органических веществ
Горение органического вещества — это его реакция с кислородом, при которой выделяется энергия. При полном горении углерод превращается в углекислый газ, водород — в воду, а азотсодержащее вещество в школьных задачах обычно даёт азот.
Сначала определяют продукты реакции по составу вещества, затем расставляют коэффициенты. Для веществ, содержащих только углерод, водород и кислород, удобно использовать общий вид. Он помогает связать состав вещества с количеством кислорода и продуктов.
Если в формуле есть азот: \(\mathrm{C_xH_yO_zN_w}\), в правую часть добавляют \(\frac{w}{2}\mathrm{N_2}\). Дробные коэффициенты допустимы на промежуточном этапе; в окончательном уравнении их умножают на общий знаменатель.
Формула этанола — \(\mathrm{C_2H_6O}\). Углерод даёт \(2\mathrm{CO_2}\), водород — \(3\mathrm{H_2O}\). Справа четыре атома кислорода, один уже есть в этаноле, поэтому из кислорода нужно ещё три атома, то есть \(\frac{3}{2}\mathrm{O_2}\). Умножаем всё уравнение на 2: \(\mathrm{2C_2H_5OH + 6O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O}\). Из уравнения видно: 1 моль этанола образует 2 моль \(\mathrm{CO_2}\) и 3 моль воды.
Полное горение не означает просто «реакцию с кислородом». При недостатке кислорода образуются угарный газ \(\mathrm{CO}\) или углерод \(\mathrm{C}\), поэтому продукты и расчёты будут другими. Сначала проверьте, сказано ли в условии именно о полном горении.
Для расчёта количества продукта используют коэффициенты уравнения как молярное соотношение. Например, при сгорании \(0{,}5\) моль этанола образуется \(1\) моль \(\mathrm{CO_2}\) и \(1{,}5\) моль воды. Если дана масса, её сначала переводят в количество вещества по формуле \(n=\frac{m}{M}\); молярную массу можно получить из молекулярной формулы органического вещества. Общие сведения о классах веществ см. в статье кислородсодержащие органические вещества.
Какие продукты образуются при полном горении пропана \(\mathrm{C_3H_8}\)?
Главное
- При полном горении углерод превращается в \(\mathrm{CO_2}\), а водород — в \(\mathrm{H_2O}\).
- Уравнение составляют по составу вещества и обязательно уравнивают по всем элементам.
- Коэффициенты уравнения показывают молярные соотношения реагентов и продуктов.