Reações de combustão

Reacções de combustão

As reacções de combustão apresentam uma extrema importância na indústria visto serem elas que servem de base à obtenção de energia eléctrica nas centrais termoeléctricas.

Quando se faz a combustão dos alcanos, compostos constituídos por carbono e hidrogénio, ocorre a formação de dióxido de carbono e de água. Por exemplo:

CH3 CH2 CH3 + 5 O2seta 3 CO2 + 4 H2O

No entanto a combustão também se aplica a compostos de outras famílias como os alcenos, alcinos, alcanos cíclicos ou álcoois, tendo os mesmos produtos de reacção.

Estas reacções são fortemente exotérmicas. Particular interesse prático tem a combustão do petróleo e do gás natural com desenvolvimento de apreciável quantidade de energia. Este facto constitui a base do seu aproveitamento como fonte de energia. Estas reacções têm particular interesse a nível dos motores a gasóleo e a gasolina dos veículos motorizados, nos quais o aumento de temperatura resultante da libertação de grandes quantidades de energia térmica, tenta provocar também um aumento do volume dos produtos da reacção. Este aumento de volume, traduz-se num aumento de energia mecânica do sistema do fenómeno da explosão.

topo2. Reacções de oxidação

topo2.1 Oxidação de alcanos

Ao passo que os alcanos resistem à oxidação por agentes oxidantes como MnO4- ou Cr2O72-, o mesmo não acontece com os alcenos. Estes são facilmente oxidados (com eventual roptura da molécula pela ligação dupla).

topo2.2 Oxidação de alcenos

A diferença na reacção de oxidação entre alcenos e alcanos, proporciona um teste simples para distinguir um alcano de um alceno; a cor púrpura do ião permanganato MnO4- desaparece quando a olefina é oxidada. Por exemplo, o eteno origina o 1,2-etanodiol por oxidação com MnO4- em meio alcalino:

3 CH2 = CH2 + 4 H2O + 2 MnO4-

seta

3 CH2OH - CH2OH + 2 MnO2 + 2 OH-

espacoeteno

espaco 1,2-etanodiol

Experiência:

Para cada um de dois tubos de ensaio transfira 1 cm3 de solução aquosa alcalina de KMnO4 (dissolver cerca de 0,1 g de Na2CO3 anidro em 1 cm3 de solução de KMnO4 a 1%). Adicione a um dos tubos 2 gotas de hexano e ao outro igual quantidade de ciclo-hexeno. Agite os tubos e verifique o que acontece em cada um deles.

As soluções aquosas ácidas de KMnO4, oxidam os alcenos com destruição da ligação dupla. Podem formar-se ácidos carboxílicos, ou cetonas, ou um ácido carboxílico e uma cetona dependendo da natureza do alceno.

(CH3)2 C = C (CH3)2 + MnO4-

seta

CH3 CO CH3 + Mn2+

2,3-dimetil-2-buteno

propanona

CH3 CH = CH CH3 + MnO4-

seta

2 CH3 COOH + Mn2+

espaco2-buteno

ácido etanóico

topo2.3 Oxidação de álcoois e aldeídos

A oxidação