✔ вопрос (1), страница 148 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Вопросы перед параграфом. §23. Горючие вещества: газ, нефть, уголь. Глава 3. Вещества вокруг нас - страница 148.

✓ Что образуется при сжигании горючих органических веществ?

Сжигание (горение) горючих органических веществ — это сложный физико-химический процесс, представляющий собой экзотермическую реакцию окисления. Продукты сгорания напрямую зависят от химического состава исходного вещества и условий, в которых происходит горение, в первую очередь, от количества доступного кислорода.

Процесс горения можно условно разделить на два основных типа.

Полное сгорание

Этот тип горения происходит при избытке или достаточном количестве кислорода ($O_2$). В этом случае все горючие компоненты органического вещества окисляются до своих высших оксидов. Если органическое вещество состоит из углерода и водорода (углеводород), основными продуктами являются:

1. Диоксид углерода (углекислый газ, $CO_2$) — образуется в результате полного окисления атомов углерода ($C$).

2. Вода ($H_2O$) — образуется в результате окисления атомов водорода ($H$).

Общее уравнение реакции полного сгорания для углеводорода с формулой $C_xH_y$ выглядит так:

$C_xH_y + (x + \frac{y}{4})O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O$

Например, полное сгорание пропана ($C_3H_8$), который используется в газовых плитах и зажигалках:

$C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O$

Если в составе органического вещества присутствуют и другие химические элементы, они также окисляются. Например, сера ($S$) окисляется до диоксида серы ($SO_2$), а азот ($N$) чаще всего образует нейтральный молекулярный азот ($N_2$).

Неполное сгорание

Этот тип горения происходит при недостатке кислорода. В этом случае окисление происходит не до конца, и наряду с продуктами полного сгорания образуются и другие вещества, являющиеся продуктами частичного окисления. Основные продукты неполного сгорания:

1. Оксид углерода(II) (угарный газ, $CO$) — очень токсичное вещество без цвета и запаха, образующееся вместо или вместе с $CO_2$.

2. Элементарный углерод (сажа, $C$) — твёрдые частицы, которые делают пламя коптящим и придают ему жёлто-оранжевый цвет.

3. Вода ($H_2O$) — по-прежнему является одним из главных продуктов.

Примеры реакций неполного сгорания того же пропана ($C_3H_8$):

$2C_3H_8 + 7O_2 \rightarrow 6CO + 8H_2O$ (с образованием угарного газа)

$C_3H_8 + 2O_2 \rightarrow 3C + 4H_2O$ (с образованием сажи)

В реальности при горении на воздухе часто происходит смешанный процесс, и в дыме присутствуют все перечисленные продукты в разных пропорциях.

Ответ: при сжигании горючих органических веществ в условиях достаточного количества кислорода (полное сгорание) образуются диоксид углерода ($CO_2$) и вода ($H_2O$). При недостатке кислорода (неполное сгорание) дополнительно образуются оксид углерода(II) (угарный газ, $CO$) и элементарный углерод (сажа, $C$). Если в исходном веществе содержатся другие элементы (например, сера, азот, галогены), то в продуктах сгорания также будут присутствовать их оксиды (например, $SO_2$) или другие соединения ($N_2$, $HCl$).