Sự cháy của hydrocarbon trong oxygen:
Quá trình đốt cháy nhiên liệu (khí đốt, xăng, dầu hoặc khí hoá lỏng) là một ví dụ về sự cháy của hydrocarbon trong oxygen và cung cấp cho chúng ta năng lượng. Nếu oxygen dư thì sự cháy xảy ra hoàn toàn và cho sản phẩm là CO2 và nước. Nếu thiếu oxygen, sự cháy xảy ra không hoàn toàn và một phần carbon chuyển thành CO là một khí độc, gây ô nhiễm môi trường. Còn khi rất thiếu oxygen thì chỉ tạo ra nước và để lại muội là carbon. Hãy viết các phương trình hoá học cho phản ứng cháy của xăng (octane – C8H18) trong ba điều kiện: dư oxygen, không dư oxygen và rất thiếu oxygen. Theo em, điều kiện nào sẽ tiết kiệm năng lượng nhất? Vì sao? Trong điều kiện đó, một phân tử C8H18 sẽ nhường bao nhiêu electron?
Câu trả lời tốt nhất
Phản ứng cháy trong các điều kiện:
Dư O2:
C8H18 + 12,5O2 → 8CO2 + 9H2O
Thiếu O2:
C8H18 + 8,5O2 → 8CO + 9H2O
Rất thiếu O2:
C8H18 + 4,5O2 → 8C + 9H2O
Khi thiếu O2 thì CO, C có thể tiếp tục cháy và tỏa nhiệt nhưng không cháy được do không đủ O2, do đó 2 phản ứng này không tận dụng được toàn bộ năng lượng có trong C8H18. Chỉ có O2 dư thì mới tận dụng triệt để, và do đó tiết kiệm năng lượng nhất.
Khi O2 dư, mỗi phân tử C8H18 đã nhường 8.4 + 18 = 50 electron.