Die Verbrennung von organischen Verbindungen ist ein grundlegendes Thema in der Chemie. Betrachtet werden hier besonders die Alkane und Alkene. Bei der Verbrennung von Ethan – Ethen und Ethin entstehen die Produkte Kohlendioxid und Wasser. Diese Reaktionen sind nicht nur chemisch interessant sie haben ebenfalls ökologisch relevante Implikationen.
Beginnen wir mit Ethan (C
H
). Die Verbrennungsreaktion erfolgt unter idealen Bedingungen. Vorhandener Sauerstoff ist entscheidend.
Die Reaktionsgleichung lautet tatsächlich:
C
H
+ 7 O
→ 2 CO
+ 3 H
O.
Ein Ethanmolekül agiert mit sieben Molekülen Sauerstoff. Es resultiert in der Bildung von zwei Kohlendioxid- und drei Wassermolekülen. Die Gesetze der Massenbilanz ignorieren wir nicht.
Ethen (C
H
) folgt als nächstes. Hier ist der Sauerstoffbedarf anders. Die Gleichung sieht so aus:
C
H
+ 3 O
→ 2 CO
+ 2 H
O.
Ein einzelnes Ethenmolekül benötigt nur drei Sauerstoffmoleküle. Aus diesem Grund produzieren wir zwei Kohlenstoffdioxid- und zwei Wassermoleküle. Interessant und aufschlussreich, oder?
Betrachten wir schließlich Ethin (C
H
). Es ist das ungeheuer reaktive Mitglied dieser Gruppe. Für die Verbrennung braucht man in der Regel eine präzise Menge an Sauerstoff—genauer gesagt, 2⸴5 Moleküle.
Die Gleichung ist wie folgt:
C
H
+ 2⸴5 O
→ 2 CO
+ H
O.
Es gestaltet sich etwas exotisch; das Halbmolekül. Es zeigt sich klar – dass wir zur genauen Einhaltung der Verhältnisregel greifen müssen.
Die Reaktionen erfordern die Spaltung der C-H-Bindungen was Energie freisetzt. In der Tat sind die Produkte nicht nur theoretischer Natur; sie treten in zahlreichen alltäglichen Anwendungen auf. Denken wir an Verbrennungsprozesse in Motoren oder auch in Heizungen.
Ein weiterer Aspekt ist die Erhebung von Umweltbedenken. Kohlenstoffdioxid ist ein Treibhausgas. Bei der vollständigen Verbrennung erzeugen Ethan, Ethen und Ethin CO
. Die chemische Gleichgewichtung zeigt sich als bahnbrechend.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Studierenden der Chemie sich mit der Verbrennung von Ethan, Ethen und Ethin intensiv befassen müssen.
Die Stöchiometrie dieser Reaktionen ist nicht nur für Chemiker faszinierend. Auch die ökologischen Konsequenzen verlangen unsere Aufmerksamkeit. Fortschritte in der organischen Chemie müssen die Prinzipien der erneuerbaren Energien berücksichtigen. Energieeffizienz und Umweltschutz stehen im Fokus.
Reaktionsgleichungen für die Verbrennung von Ethan, Ethen und Ethin
Wie verhalten sich die Reaktionsgleichungen bei der Verbrennung von Ethan, Ethen und Ethin?