реакція горіння, так. а що це таке? ось перед нами сірник. ми її запалюємо - і? виходить сірник = вугіллячко + вогонь. вона зменшилася в масі? візуально так. та й в багатті некволі колоди взагалі розпадаються. значить вогонь це випускання частинок? але ж він не радіоактивний. або це енергетичне випускання квантів, але таке потужне, що зменшується маса? або щось інше? поділіться знанням.
Коли ми запалюємо сірник відбувається наступне: 1) ми рухаємо голівку сірника по шорсткою поверхні - виникає значна сила тертя ковзання. далі 2) енергія, прикладена нами для тертя сірники частково переходить в тепло. 3) велика і короткочасне виділення потужності (тепла) каталізує окислення речовини головки сірника (дуже сильно прискорює процес з'єднання речовини, т.зв. "сірки", з киснем, тобто горіння). 4) У результаті окислення (горіння) виділяється величезна кількість енергії у вигляді тепла і світла. 5) ця енергія частково поглинається "незгорілих" (тобто не окислів до води і вуглекислого газу) "частинками" сірники (маються на увазі органічні молекули з яких складається деревина). 6) Отримавши значний запас енергії "частки" починають рухатися значно швидше, в результаті чого вони відриваються від сірника. 7) завдяки тому, що "частки" сильно нагріті, вони легше повітря, тому вони рухаються вгору 8) в процесі руху "частинок" вгору їх окислення продовжується і енергія продовжує виділятися. 9) частину нагрітих "частинок" не може окислюватися до кінця (до води і вуглекислого газу), тому вони відлітають недоокіслівшісь у вигляді диму.
Власне полум'я - це летять вгору гарячі окислюються частки. Під час окислення частинки виділяють не тільки тепло, а й світло, тому ми можемо бачити полум'я (до речі, тому що частинки сильно нагріті, то вони випромінюють світло навіть якщо не окислюються). Яскравість і колір полум'я залежать від температури горіння, тобто від того, наскільки добре (швидко і з великим виділенням енергії) окислюються ті чи інші органічні молекули сірники. З неорганічними сполуками відбувається рівно те ж саме, єдина відмінність - що (які речовини) залишиться в результаті горіння.
Postarajusj vam vsje objasnitj, no zajmet eto dovoljno dolgo :)
Itak, vsje mnogoobrazije tel vokrug nas obuslovlenno suschestvovaniem vsego 100 s neboljshim tipov atomov. Ih kombinacii obrazujut malije molekuli (kislorod, uglikislij gaz, voda) i molekuli giganti. (Napr. Belki)
Molekuli neohotno poddajutsja raschipleniju na atomi. Atomi v molekule svjazanni mezdu soboj ochenj ochenj krepko.
Idem daljshe. Prichina vozniknovenija mezatomnih i mezmolekuljarnoh sil. Zdesj uze idut znanija kvantovoj mehaniki. Esli na boljshih rasstojanih atomu pritjagivajutsja, a na malih ottalkivajutsja, to dolzno bitj polozenije, gde sila vzaimodejstvija ravna 0. Eto - polozenije ravnovesija. Tak ze rabotajut molekuli - na bolshem rassojanii pritjagivajutsja, na menjshem ottalkivajutsja. V fizike vmesto 'sil' ispoljzujetsja slovo 'energija', poetomu daljshe ja perejdu na energiju.
Energija molekul menjaetsja vzavisimosti ot rasstojanija mezdu atomami. Pri himicheskom vzaimodejstvii proishodit prevraschenije odnih molekul v drugije. Pri etom razrushajutsja starije svjazi i prihodjat novije.
Napr. reakcija mezdu molekulami A i B (ishodnije) privedet k obrazovanii C i D (molekili - produkti)
Esli C i D prochneje starih (ih summarnaja energija svjazi boljshe. To v rezuljtate reakcii videljaetsja novaja energija. Na razrusheije A i B mi dolzni zatratitj menshe energii, chem eje videljaetsja pri obrazovanii C i D. Takije reakciji nazivajutsja ekzometrichiskimi, a kolichestvo videljauschejsja energii - nosit nazvanije teplovoj effekt :)
Esli idet reakcija s videlenijem tepla, eto ne znachit chto ona pojdet bistro. Nuzno vremja, chto bi razrushitj starije svjazi.
Energija neohodimaja, chto bi razrushitj starije svjazi nazivaetsja energijej aktivacii.
Povishenije temperaturi privodit k uskoreniju skorosti reakcii. Eto osnova v objasnenii proceccov gorenia :)
Mi uze na pol puti: ╗)
Nachnu s gorenija gazov. Dopustim u nas v sosude nahoditsja smesj gazov. Esli temperatura gazov dostatochno nizkaja, dopustim, komnatnja, to lish neboljshaja dolja molekul mozet vstupitj v him. reakciju. Povishaem temperaturu gaza - skorostj him reakcii vozrastaet, a s nej skorostj videlenija tepla. Esli bi ne poterja energii cherez stenki sosuda, to proizoshel bi teplovoj vzriv. Povishenije tempertauri vedet k povisheniju reakcii, a rost skorosti reakcii k uvelecheniju temperaturi.
Tak teperj razberemsja s gazovimi gorelkami :)
Fakel sostoit iz neskojlih zon. V center fakela nahoditsja chistij gaz, snarizu - okislitelj - vozduh:) V promezutochnih zonah v processe diffuzii razlichih gazov drug v druga proishodit ih smeshivanije.
Process diffuzii - smesj gazov reagirujet po raznomu. Neravnomernostj temperaturi privodit k processu teploprovodnosti, t.e. k peredache tepla ot uze proreagirovavshih objemov gaza k svezej holodnoj smesi. Iz za peremennosti koncentracii voznikaet process, naziv. diffuzija - molekuljarnij perenos veschestva iz oblastej s boljshoj ego koncentracii v te mesta, gde ono nahoditsja v nedostatke.
Imenno v etih zonah (sm vishe - promezutochnih) nahoditsja front gorenija, t.e. oblastj gde u nas max. temperatura i max. skorostj him. reakcii. Teploprovodnostj iz fronta plameni obespechivaet podogrev gorjuchego i okislitelja. Fakel napominajet chem to svechu, no goreniej svechi namnogo slozneje :)
Issledovanije gorenija gazov pomagaet ponjat kartinu gorenija tverdih i zidkih tel, poskoljku ochenj chasto i v etih sluchajah him.reakcija proishodit v gazovoj forme. Eto svjazanno s tem, chto rolj okislitelja igraet vozduh (ugolj, drova, spichki, nefteprodukti)
V etom sluchaje process gorenija proishodit na poverhnosti razdela: tverdoje telo - gaz ili zidkostj - gaz. Gorenije tverdih i zidkih tel nazivajut - geterogennoje gorenije, a gorenije gazov - gomogennim. Skorostj geterogennogo gorenija opredeljaetsja vo mnogom processom diffuzii. Eto mi uze znaem :)
Chtobi proishodila reakcija na poverhnosti kondensirovannoj fazi, neobhodim dostatochij diffuzionnij podvod okislitelja (napr, kisloroda vozduha) k poverhnosti tela i. odnovremennoje udalenje produktov gorenija.
Uskorenieje sziganija zidkogo topliva mozet bitj dostignuto uvilicheniem poverhnosti gorenija, naprimer pri rasspilenii ego v kapli. Esli kaplju radiusom 1sm. razbitj na kapli porjadka 10 micrometrov, to ih = milliard:) Summarnaja poverhnostj kapelj budet privishatj poverhnostj ishodnoj kapli v 1000 raz! Sootvetstvenno i skorostj gorenija vozrastet.
Vsje sovremennije sposobi gorenija osnovanni na predvariteljnom ih razbrizgivanii pri pomoschi forsunok.
Tak, uze nemnogo ostalosj :)
Kak gorit kapeljka? Sharoobraznaja kaplja okruzena sfericheskim frontom plameni, gde dostigaetsja max. temperatura. Teplo, videljajemoje him.reakcijej, peredajetsja na poverhnostj kapli, gde proishodit isparenije zidkosti. Ot kapli k plameni diffundirujut pari zidkosti, a izvne poluchajut okislitelj. Navstrechu emu diffundirujut produkti gorenija.
Anologichno gorjat i mnogije tverdije topliva. Gorjuchije gazi poluchajutsja libo neposredstvenno pri vozgonke tverdogo tela (drova, spichki) libo pri posledovateljnom perehode tverdoje telo-zidkostj-gaz (svecha).
Vot tak, nadejusj ponjatno. Esli chto, pishite :)
супер. відмінне введення. але! відповіді що є вогонь - тут немає. або я щось не зрозумів? ввечері в тиші обов'язково перечитаю. - Anonymous
Все добре, АЛЕ! Відповідь не по темі І БІЛЬШЕ ТОГО містить фізико-хімічні помилки:
"Esli C i D prochneje starih (ih summarnaja energija svjazi boljshe. To v rezuljtate reakcii videljaetsja novaja energija." - це не зовсім правда. В даному прикладі мова йде про т.зв. реакціях обміну - молекули "обмінюються" або окремими атомами, або своїми частинами. Як правило при реакції молекула не руйнується на атоми цілком (рвуться не всі зв'язки). Зазвичай руйнується тільки одна зв'язок А-A '-> A + A' + Q1, під рискою мається на увазі зв'язок, під Q1 - виділилася енергія, після чого утворюється 1 нова зв'язок для частини А і одна для А '. Коли зв'язок рветься, вивільняється енергія зв'язку Q. Коли частини A і A' об'єд ються з частинами B і B 'на освіту зв'язку (наприклад A-B') витрачається енергія: A + B '+ Q2 -> A-B'. Все реакції діляться на два типи - Q1> Q2 - ці реакції називаються екзотермічні (а ні (цитую) "ekzometrichiskimi") реакції, реакції з виділенням енергії, горіння (окислення) относитс саме до них, Q2> Q1 - це ендотермічні реакції, реакції з поглинанням енергії, до них відноситься, наприклад, "реакція срібного дзеркала" - обмінна реакція солей срібла (її в школі показують). Так ось, ЯКА СУМАРНА ЕНЕРГІЯ ЗВ'ЯЗКУ НЕ ВАЖЛИВО! Від цього залежить тільки загальна стійкість продукту. Важливо тільки, яка з зв'язків більш високоенергетичних - якщо вихідна, то реакція буде екзотермічної, якщо кінцева - то ендотермічної. Зауважу ще, що ЕНЕРГІЯ ЗВ'ЯЗКУ і ЕНЕРГІЯ необхідний для РОЗРИВУ ЗВ'ЯЗКУ - це дві великі різниці ( "Na razrusheije A i B mi dolzni zatratitj menshe energii, chem eje videljaetsja pri obrazovanii C i D."). Як відомо з фіікі, більш стійкими є системи з меншою енергією. Тобто якщо у вас була молекула з низькоенергетичної зв'язком, а стала з високоенергетичної зв'язком то продукт буде менш стабільний ніж субстрат (вихідна речовина). Звідси випливає, що ендотермічні реакції оборотні (можуть відбутися в зворотному порядку без змін умов в системі), більш того, мають тенденцію відбуватися "назад". Горіння ж, реакція сильно екзотермічна, її результатом є прості, низькоенергетичні молекули, завдяки чому воно не можна зупинити. - GnoMIK
Ні фіга, маса в дим не йде - лише мала її частина. Всі органічні в-ва окислюються киснем (горять) до H2O (води) і CO2 (вуглекислий газ). Крім них ще виділяється CO (чадний газ), але по співвідношенню мас його набагато менше, ніж води і кут. газу. Все інше залишається у вигляді непрогорающей залишку (плохоокісляемих органічних сполук), а дим - це всього навсього дуже мала дещиця цього залишку, яка в результаті нагрівання стала легше повітря і полетіла. Маса ж зменшується, в основному, за рахунок відходу вуглекислого газу і випарювання утворилася води. Так ось. - GnoMIK
Ну, я зараз розповім, як сам це розумію, може, тут є неточності.
Повернемося до сірника. Що у неї на кінці? Сірка. Коли ми чиркала по черкашу на торцевій стороні коробки, то ця сірка нагрівається, іншими словами - молекули сірки починають активно ворушитися. У повітрі завжди є певна кількість кисню. Коли нагріті молекули сірки вступають в реакцію з киснем, то виділяється велика кількість енергії, чи то пак, з'являється вогонь. Сірка спалахує в результаті реакції, а так як сірник дерев'яна, і, отже, має горючестью (бо будова молекулярної решітки у неї таке - легко реагує на подібні реакції горіння), то сірник починає горіти. Коли вся енергія виділиться, реакція горіння припиниться, а дерево частково анігілює в результаті такої реакції (чи то пак, його молекулярна решітка зруйнується).