Unterschied zwischen vollständiger Verbrennung und unvollständiger Verbrennung

Hauptunterschied - Vollständige Verbrennung gegen unvollständige Verbrennung

Eine Verbrennungsreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Energie durch Oxidation eines Brennstoffs freigesetzt wird. Die chemischen Reaktionen, die Energie freisetzen, werden als exotherme Reaktionen bezeichnet. Verbrennungsreaktionen sind somit exotherm. Ein Brennstoff kann mit einem Oxidationsmittel oxidiert werden. Das Oxidationsmittel für die meisten Verbrennungsreaktionen ist Luftsauerstoff. Die Energie, die aus Verbrennungsreaktionen freigesetzt wird, kann entweder Wärme oder Licht sein. Energie wird hauptsächlich in Form von Wärme freigesetzt. Lichtenergie wird auch als Flamme freigesetzt. Die Verbrennung kann auf zwei Arten als vollständige Verbrennung und unvollständige Verbrennung auftreten. Der Hauptunterschied zwischen vollständiger Verbrennung und unvollständiger Verbrennung ist der Bei der vollständigen Verbrennung ist Kohlendioxid das einzige Produkt, das Kohlenstoff enthält, während bei unvollständiger Verbrennung Kohlenmonoxid und Kohlestaub als Produkte gebildet werden.

 Schlüsselbereiche gebildet

1. Was ist eine vollständige Verbrennung?
      - Definition, Eigenschaften, Beispiele
2. Was ist unvollständige Verbrennung
      - Definition, Eigenschaften, Beispiele
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen vollständiger Verbrennung und unvollständiger Verbrennung
      - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen vollständiger Verbrennung und unvollständiger Verbrennung
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Verbrennung, exotherme Reaktion, Flamme, Kraftstoff, Oxidation, Oxidationsmittel

Was ist eine vollständige Verbrennung?

Die vollständige Verbrennung ist die vollständige Oxidation des Kraftstoffs. Diese Reaktion ist stark exotherm und produziert eine hohe Energiemenge und eine begrenzte Anzahl von Produkten. Bei der Verbrennung oder Verbrennung von Brennstoff werden Kohlenwasserstoffe im Brennstoff durch Luftsauerstoff oxidiert, wobei Kohlendioxid (CO) entsteht₂) und Wasser (H₂O) als Produkte. Die vollständige Verbrennung findet statt, wenn ausreichend Sauerstoff vorhanden ist. In Gegenwart von Sauerstoff können Kohlenstoffatome in Kohlenwasserstoffen zu Kohlendioxid und Wasserstoff zu Wasser oxidiert werden. Die allgemeine Reaktion zur vollständigen Verbrennung ist unten angegeben.

Kohlenwasserstoff + Sauerstoff → Kohlendioxid + Wasser

Für einen Kraftstoff wie Ethanol kann die vollständige Verbrennung als angegeben werden,

C₂H₅OH_(l)        +     3O_{2 (g)}            → 2CO_{2 (g)}      +     3H₂O_(l)

Die vollständigen Verbrennungsreaktionen führen zu Kohlenoxiden, Schwefel und anderen Elementen, die im Kraftstoff vorhanden sind. Kohlenstoff wird zu Kohlendioxid oxidiert, während Schwefel zu Schwefeldioxid oxidiert wird. Vollständige Verbrennung führt zu weniger Luftschadstoffen. Die vollständige Verbrennung kann im Allgemeinen durch eine blaue Flamme charakterisiert werden.

Abbildung 01: Bei vollständiger Verbrennung entsteht eine blaue Flamme.

Da die Atmosphäre nur zu 21 Vol .-% aus Sauerstoff besteht, ist für die vollständige Verbrennung viel Luft erforderlich. Obwohl die Menge an Nebenprodukten, die aus der vollständigen Verbrennung resultieren, gering ist, fügt sie immer noch ungünstige Emissionen hinzu. Beispielsweise ist Kohlendioxid ein Treibhausgas, das die globale Erwärmung verursacht.

Was ist unvollständige Verbrennung

Eine unvollständige Verbrennung ist eine chemische Reaktion, bei der ein Brennstoff teilweise oxidiert wird. Die unvollständige Verbrennung tritt auf, wenn nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist. Hier wird der Brennstoff unvollständig oxidiert. Daher bildet die unvollständige Verbrennung eine Reihe von Nebenprodukten. Die aus dieser Verbrennung freigesetzte Energie ist jedoch vergleichsweise gering. Die Hauptprodukte der unvollständigen Verbrennung umfassen Kohlenmonoxid (CO), Kohlenstaub (wir nennen es "Ruß") und Wasser (H₂O). Die allgemeine Formel für unvollständige Verbrennung ist unten angegeben.

Kohlenwasserstoff + Sauerstoff → Kohlenmonoxid + Kohlenstoff + Wasser

Die Nebenprodukte können je nach der Sauerstoffmenge variieren, die an der Verbrennung beteiligt ist. Zum Beispiel liefert es manchmal nur Kohlenmonoxid oder Ruß. Üblicherweise gibt es jedoch eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Ruß zusammen mit Wasser.

Beispielsweise kann eine unvollständige Verbrennung von Ethylen als Nebenprodukt zu Kohlenstoff und Wasser führen.

C₂H_{4 (l)}           +         O_{2 (g)}       → 2C_(s)    +     2H₂O_(G)

Eine unvollständige Verbrennung von Ethanol kann zusammen mit Wasser Kohlenmonoxid und Kohlenstaub bilden.

C₂H₅OH_(l)     +     2O_{2 (g)}     → 2CO_(G)    +    3H₂O_(l)

C₂H₅OH_(l)     +     O_{2 (g)}       → C_(s)          +    3H₂O_(l)

Abbildung 2: Bei unvollständiger Verbrennung entsteht eine gelbe Flamme.

Eine unvollständige Verbrennung ist durch eine gelbe Flamme gekennzeichnet. Da die durch unvollständige Verbrennung freigesetzte Energiemenge gering ist, ist dies unerwünscht. Darüber hinaus ist das durch diese Verbrennung erzeugte Kohlenmonoxid ein Luftschadstoff und für den menschlichen Körper tödlich. Kohlenmonoxid kann sich mit Hämoglobin in unserem Blut verbinden und den Sauerstofftransport im Körper einschränken.

Ähnlichkeiten zwischen vollständiger Verbrennung und unvollständiger Verbrennung

• Sowohl die vollständige Verbrennung als auch die unvollständige Verbrennung sind exotherm.
• Sie erzeugen Wärme und Licht als Energieformen.
• Beide Reaktionen ergeben Wasser als Nebenprodukt.
• Beide Verbrennungsarten beinhalten die Oxidation eines Kraftstoffs.
• Diese Reaktionen beinhalten die Kombination von molekularem Sauerstoff mit Brennstoff.
• Beide Verbrennungsreaktionen führen zu ungünstigen Gasemissionen.
• Sie können beim Brennen Flammen bilden.

Unterschied zwischen vollständiger Verbrennung und unvollständiger Verbrennung

Definition

Komplette Verbrennung: Die vollständige Verbrennung ist die vollständige Oxidation des Kraftstoffs.

Unvollständige Verbrennung: Unvollständige Verbrennung ist die partielle Oxidation von Kraftstoff.

Energie freigesetzt

Komplette Verbrennung: Bei der vollständigen Verbrennung wird viel Energie erzeugt.

Unvollständige Verbrennung: Eine unvollständige Verbrennung erzeugt wenig Energie.

Sauerstoffmenge beteiligt

Komplette Verbrennung: Eine vollständige Verbrennung findet statt, wenn genügend Sauerstoff vorhanden ist.

Unvollständige Verbrennung: Eine unvollständige Verbrennung tritt auf, wenn nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist.

Nebenprodukte

Komplette Verbrennung: Bei der vollständigen Verbrennung entstehen Kohlendioxid und Wasser als Hauptnebenprodukte.

Unvollständige Verbrennung: Bei unvollständiger Verbrennung entstehen Kohlenmonoxid, Kohlenstaub und Wasser als Hauptnebenprodukte.

Flamme

Komplette Verbrennung: Bei vollständiger Verbrennung entsteht eine blaue Flamme.

Unvollständige Verbrennung: Bei unvollständiger Verbrennung entsteht eine gelbe Flamme.

Auswirkungen auf die Umwelt

Komplette Verbrennung: Bei der vollständigen Verbrennung entsteht Kohlendioxid, das die globale Erwärmung verursachen kann.

Unvollständige Verbrennung: Bei unvollständiger Verbrennung entsteht Kohlenmonoxid, ein Luftschadstoff.

Fazit

Verbrennungsreaktionen sind exotherme Reaktionen, die bei der Verbrennung von Brennstoff Energie freisetzen. Die vollständige Verbrennung eines Kraftstoffs führt zu einer hohen Energiemenge, während die unvollständige Verbrennung zu einer geringeren Energiemenge führt. Dies ist der Hauptunterschied zwischen vollständiger Verbrennung und unvollständiger Verbrennung. Eine vollständige Verbrennung ist bei Anwendungen im industriellen Maßstab sehr wichtig. Unvollständige Verbrennung wird im Haushalt benötigt, z. B. bei der Verbrennung von Holz, um Wärmeenergie zum Kochen zu erzeugen. Obwohl bei der Verbrennung zahlreiche Verwendungszwecke bestehen, werden ungünstige Gase in die Umgebung abgegeben, die als Luftschadstoffe wirken können.

Verweise:

1. "GCSE Bitesize: Combustion". BBC. BBC, n. D. Netz. Hier verfügbar. 24. Juli 2017. 
2. "Verbrennung". Verbrennung. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 24. Juli 2017. 

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