Forskjell mellom forbrenning og oksidasjonsreaksjoner av etanol

Hovedforskjell - Forbrenning mot oksidasjonsreaksjoner av etanol

Etanol er en alkohol som har molekylformelen C₂H₅ÅH. Den kjemiske formelen av etanol er CH₃CH₂ÅH. Etanol brukes som drivstoff, da det kan gjennomgå forbrenningsreaksjoner. Det kan også gjennomgå oksidasjonsreaksjoner for å danne aldehydformer og karboksylsyreformer. Hovedforskjellen mellom forbrenning og oksidasjonsreaksjoner av etanol er det Forbrenningsreaksjoner av etanol produserer alltid varme og lys, mens oksidasjonsreaksjoner av etanol ikke alltid produserer varme og lys.

Nøkkelområder dekket 

1. Hva er forbrenningsreaksjonene av etanol
      - Definisjon, Egenskaper, Reaksjoner 
2. Hva er oksidasjonsreaksjonene av etanol
      - Definisjon, Egenskaper, Reaksjoner 
3. Hva er forskjellen mellom forbrenning og oksidasjonsreaksjoner av etanol
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Aldehyd, Biodrivstoff, Karbondioksid, Karbonmonoksyd, Karboksylsyre, Forbrenningsreaksjon, Fullstendig forbrenning, Fullstendig oksidasjon, Etanol, Bensin, Ufullstendig forbrenning, Ufullstendig oksidasjon, Oksidasjonsreaksjon

Hva er forbrenningsreaksjonene av etanol

Forbrenningsreaksjoner av etanol er reaksjonene som oppstår når etanol blir brent. Etanol er en svært brannfarlig væske som kan brukes som drivstoff. Brenning av etanol kan produsere varme og lys som energi. Derfor er forbrenning av etanol en eksoterm reaksjon. Når etanol blir brent i nærvær av molekylært oksygen (O₂), danner det to sluttprodukter. De er karbondioksid (CO₂) og vannmolekyler (H₂O).

Forbrenningen av etanol er indikert med en blåfarget flamme. Forbrenningen av etanol er en enkel prosess som involverer kombinasjonen av etanol og oksygen. Forbrenningen av etanol kan forekomme på to måter.

• Fullstendig forbrenning
• Ufullstendig forbrenning

Figur 01: Den blå flammen indikerer fullstendig forbrenning av etanol.

Den komplette forbrenningen resulterer i CO₂ og H₂O. Men ufullstendig forbrenning vil produsere karbonmonoksid (CO) eller Carbon (C) som et produkt. Ufullstendig forbrenning finner sted når det ikke er nok oksygen (O₂).  

Fullstendig forbrenning av etanol

             CH₃CH₂ÅH_(L)  +  3O_{2 (g)}       → 2CO_{2 (g)}   +    3 H₂O_(L)

Ufullstendig forbrenning av etanol

              CH₃CH₂ÅH_(L)  +   2o_{2 (g)}      → 2CO_(G)   +    3 H₂O_(L)

              CH₃CH₂ÅH_(L)   +   O_{2 (g)}        → C_(S)   +    3 H₂O_(L)

Den ufullstendige forbrenningen resulterer ofte i en blanding av karbonmonoksid (CO) gass og karbon (C) støv.

Varmen som produseres ved forbrenning av etanol, brukes til å kjøre stempelet til bilmotorer. Etanol kan også brukes som et rakettbrennstoff. I tillegg kan etanol produseres som biobrensel fra biomassen av plantemateriale. Etanol viser derfor miljøvennlige egenskaper enn fossilt brensel.

Etanol er et godt tilsetningsstoff for bensin. Blandingen av etanol med bensin forhindrer noen utslipp av luftforurensende stoffer. Men når det brennes, produserer etanol en flamme som frigjør forurensende stoffer.

Hva er oksidasjonsreaksjoner av etanol

Oksidasjonsreaksjoner av etanol er kjemiske reaksjoner som finner sted når etanol blir oksidert av oksydasjonsmidler. Oksidasjon av etanol produserer et aldehyd som kalles Ethanal som det første produktet. Det kan gjennomgå ytterligere oksidasjon for å danne karboksylsyreformen, som er kjent som etansyre.

Figur 2: Oksidasjon av etanol

Imidlertid kan oksydasjon av etanol også forekomme i nærvær av en katalysator. Denne katalysatoren brukes til å redusere aktiveringsenergien av oksidasjonsreaksjonen. Hvis aktiveringsenergien er høy, vil reaksjonen ikke bli initiert. Oksidasjon kan forekomme i to faser:

• Fullstendig oksidasjon
• Ufullstendig oksydasjon

Den komplette oksidasjonen av etanol danner etansyre som sluttproduktet. Ufullstendig oksidasjon av etanol danner Etanal som sluttprodukt. Begge oksidasjonene vil produsere vannmolekyler (H₂O) som biprodukter.

Fullstendig oksydasjon av etanol

Etanol + oksygen → Etanal + Vann → Etansyre + Vann

CH₃CH₂ÅH_(L)   +   [O] - CH₃CHO_(L)   +   H₂O_(L)       → CH₃COOH_(L)    +     H₂O_(L)      

Den komplette oksidasjonen av etanol resulterer i etansyre ved slutten av reaksjonen. Men etanoloksydasjon danner først etanal, og deretter blir etanal oksidert til etansyre.

Ufullstendig oksydasjon av etanol

  Etanol + oksygen → Etanal + Vann

CH₃CH₂ÅH_(L)   +   [O] - CH₃CHO_(L)   +   H₂O_(L)

I ovennevnte ligning indikerer [O] det atomiske oksygen som kommer fra oksidasjonsmidlet. Som et eksempel, la oss vurdere Natriumdikromat (Na₂Cr₂O₇) ble brukt som oksidasjonsmiddel sammen med svovelsyre (H₂SÅ₄).

CH₃CH₂ÅH_(L)    +      na₂Cr₂O_{7 (aq)}    +   H₂SÅ_{4 (aq)}      → CH₃CHO_(L)   +   2NaCrO_{4 (aq)}  +   2H₂O_(L)

Oksydasjon av etanol trenger enten en katalysator eller et oksidasjonsmiddel for å fullføre reaksjonen. Imidlertid produserer oksydasjon av etanol ikke varme eller lys som energiformer. En annen måte å oksidere etanol på, er gjennom katalysatorer. Sølvkatalysator er en slik katalysator. Etanol kan oksyderes ved å føre en blanding av etanoldamp og luft over en sølvkatalysator ved 500^oC. Dette resulterer i Ethanal som produktet sammen med vann (H₂O).

Forskjell mellom forbrenning og oksidasjonsreaksjoner av etanol

Definisjon

Forbrenningsreaksjoner av etanol: Forbrenningsreaksjoner av etanol er reaksjonene som oppstår når etanol blir brent.

Oksidasjonsreaksjoner av etanol: Oksidasjonsreaksjoner av etanol er kjemiske reaksjoner som finner sted når etanol blir oksidert av oksydasjonsmidler.

Oksidasjonsmidler

Forbrenningsreaksjoner av etanol: Forbrenningsreaksjoner av etanol krever ikke oksidasjonsmidler.

Oksidasjonsreaksjoner av etanol: Oksidasjonsreaksjoner av etanol krever tilstedeværelse av oksidasjonsmidler.

Katalysatorer

Forbrenningsreaksjoner av etanol: Forbrenningsreaksjoner av etanol trenger ikke katalysatorer.

Oksidasjonsreaksjoner av etanol: Oksidasjonsreaksjoner av etanol kan forekomme i nærvær av katalysatorer.

Slutt Produkter

Forbrenningsreaksjoner av etanol: Slutproduktene av oksidasjonsreaksjoner av etanol kan være CO₂, CO, C og H₂O.

Oksidasjonsreaksjoner av etanol: Sluttproduktene av forbrenningsreaksjoner av etanol kan enten være etanal eller etansyre sammen med H₂O.

Energiformer

Forbrenningsreaksjoner av etanol: Forbrenningsreaksjoner av etanol kan produsere varme og lys.

Oksidasjonsreaksjoner av etanol: Oksidasjonsreaksjoner av etanol kan ikke produsere varme og lys.

Konklusjon

Forbrenning er også en oksidasjonsreaksjon siden sluttproduktet av forbrenning alltid er en oksidert art. Videre involverer forbrenning kombinasjonen av oksygen med utgangsmaterialet. Dette indikerer også at forbrenning er en oksidasjonsreaksjon. Selv om det er likheter mellom disse to fenomenene, er det forskjellige egenskaper som gjør at vi kan skille forskjellen mellom forbrenning og oksidasjonsreaksjoner av etanol.

referanser:

1. "Oksidasjon av alkoholer." Chemguide. N.p., n.d. Web. Tilgjengelig her. 21. juli 2017. 
2. "Forbrenning av etanol." ABHSscience. N.p., n.d. Web. Tilgjengelig her. 21. juli 2017. 
3. "Oksidasjon av etanol." Oksidasjon av etanol: Enkel eksamen revisjons notater for GSCE Kjemi. N.p., n.d. Web. Tilgjengelig her. 21. juli 2017. 

Bilde Courtesy:

"Vannkjølerflaskeantennelse" Av Chocolateoak - Сопствено дело (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
"Oksidasjon av etanol" Ved Richtom80 på engelskspråk Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia