Combustia este un proces chimic în care un combustibil (de exemplu, lemn, benzină sau gaz) reacționează cu un oxidant, cel mai frecvent oxigenul din aer. Această reacție generează energie sub formă de căldură și lumină, cum vedem la flacăra unei lumânări sau la focul de tabără.
Cum are loc combustia?
Pentru a înțelege cum funcționează combustia, trebuie să ne gândim la atomi și molecule. Combustia implică un transfer rapid de electroni de la combustibil la oxidant.
Într-un limbaj mai simplu, atomii din moleculele combustibilului se „rearanjează” și se combină cu oxigenul, formând alte substanțe, precum dioxidul de carbon (CO₂) și apa (H₂O).
Un exemplu simplu este arderea lemnului. Lemnul conține carbon și hidrogen, care, atunci când se combină cu oxigenul din aer, produc dioxid de carbon, apă și multă energie.
⇒ Citește și: Ce se întâmplă atunci când arde o bucată de lemn?
De ce se eliberează energie?
Reacțiile de combustie sunt exotermice, ceea ce înseamnă că eliberează mai multă energie decât au nevoie pentru a începe. Aceasta energie apare sub formă de căldură și lumină, ceea ce explică de ce focul arde și luminează.
Un alt exemplu este arderea gazului natural (metanul):
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + energie
În această reacție, metanul (CH₄) se combină cu oxigenul (O₂) și produce dioxid de carbon, apă și energie.
Cum este inițiată combustia?
Uneori, pentru a începe combustia, trebuie să adăugăm puțină energie, numită energie de activare. De exemplu, când aprinzi un chibrit, căldura produsă de frecare furnizează energia necesară pentru a începe reacția de combustie. Odată ce reacția începe, ea continuă singură, eliberând suficientă căldură pentru a menține focul aprins.
Unde întâlnim combustia?
Combustia este peste tot în jurul nostru:
1. la aragaz – gazul metan arde și produce căldură pentru gătit.
2. în mașini – benzina arde în motor, generând energie pentru a pune mașina în mișcare.
3. la focul de tabără – lemnul arde.
Alte substanțe, precum fluorul, pot acționa ca oxidanți
Fluorul este chiar mai eficient în acceptarea electronilor decât oxigenul. Asta înseamnă că fluorul este un oxidant mai bun decât oxigenul.
Fluorul nu doar că arde, ci reacționează în tot felul de moduri cu aproape orice, exceptând gazele nobile. În practică, asta înseamnă că fluorul este extrem de coroziv și periculos.
Cei care proiectau rachete la jumătatea secolului trecut au testat motoare de rachetă care foloseau hidrogen drept combustibil și fluor ca oxidant. Doar că fluorul era atât de eficient, încât ardea totul, inclusiv metalul din care erau făcute motoarele.
Combustia este un proces fascinant care implică chimie și fizică. Data viitoare când vezi o flacără, amintește-ți cât de complex și important este acest proces simplu de aprindere a focului!
⇒ Citește și: Cum funcționează ruginirea fierului. O explicație la nivel atomic
