燃烧只能在氧气里进行吗?

百科   科学   2024-09-27 18:30   北京  

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常见的燃烧是在空气中发生的化学反应,反应温度很高,且会产生火焰,比如天然气的主要成分为甲烷(CH4),在空气(含氧气)中燃烧,生成二氧化碳 (CO2)和水(H2O),产生火焰和大量的热。

燃烧是快速放热的过程,温度达到燃点后,可燃物与助燃物产生剧烈的氧化还原反应。助燃物(反应中的氧化 剂)夺取可燃物的电子、发生还原反应。可燃物失去电子、发生氧化反应。这个过程中化学能转换为热能和光能。
不只是氧气,只要一种物质可以夺取其他物质的电子,都可以叫作氧化剂,可作为助燃物,比如氯气(Cl2)、臭氧(O3)和二氧化氯(ClO2)。只要有氧化剂、足够的温度和稳定持续的可燃物的存在就会发生燃烧。如氢气能在氯气中稳定燃烧:H2+ Cl2 → 2HCl,产生 苍白色火焰。这个过程中助燃物氯是氧化剂,夺取了氢的电子。 

花在水中燃烧。由于烟花中的火药含有氧化剂,且火焰温度很 高,所以即使在水中也可以燃烧。

但是为什么平时说到燃烧,一般都指可燃物在氧气中燃烧呢?
主要是因为氧气作为氧化剂,是空气中最常见的大量存在的助燃物,所以防火知识教育中都默认燃烧是在空气中进行。同时氧气也确实是比较强的氧化剂,氧氧双键键能为498千焦/摩尔,键能相对较低。键能是指成键时放出、断键时吸收的能量,键能越低越容易被破坏发生化学反应。另外氧元素的电负性也很强,仅次于氟,有很强的能力夺取可燃物的电子,所以氧气很容易与可燃物发生化学反应并放出热量。
文摘自《科学世界》2024年第7期

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