Hoe stel je een reactievergelijking op voor verbranding?

Een verbrandingsreactie is een chemische reactie waarbij een stof reageert met zuurstof ($O_2$), meestal onder afgifte van warmte en licht. Bij de volledige verbranding van organische stoffen (stoffen die koolstof en waterstof bevatten) ontstaan altijd koolstofdioxide ($CO_2$) en water ($H_2O$).

Om een reactievergelijking voor verbranding op te stellen, volg je deze stappen:

1. Identificeer de brandstof en zuurstof: De brandstof is de stof die verbrandt (bijvoorbeeld ethaan, methaan, glucose). Zuurstof ($O_2$) is altijd een van de beginstoffen.
2. Identificeer de reactieproducten: Bij volledige verbranding van koolwaterstoffen (stoffen met C en H) zijn de producten altijd koolstofdioxide ($CO_2$) en water ($H_2O$). Als er ook andere elementen in de brandstof zitten (zoals zwavel), kunnen er ook andere producten ontstaan (zoals zwaveldioxide $SO_2$).
3. Schrijf de ongebalanceerde vergelijking op: Plaats de brandstof en zuurstof aan de linkerkant van de pijl (beginstoffen) en de producten aan de rechterkant (reactieproducten).
4. Balanceer de vergelijking: Zorg ervoor dat het aantal atomen van elk element aan beide zijden van de pijl gelijk is. Volg hierbij de volgorde:
   • Koolstof (C): Balanceer eerst de koolstofatomen.
   • Waterstof (H): Balanceer daarna de waterstofatomen.
   • Zuurstof (O): Balanceer als laatste de zuurstofatomen.

Voorbeeld: Verbranding van ethaan ($C_2H_6$)

1. Brandstof: Ethaan ($C_2H_6$)
2. Zuurstof: $O_2$
3. Producten: Koolstofdioxide ($CO_2$) en water ($H_2O$)

De ongebalanceerde vergelijking is: $C_2H_6 (g) + O_2 (g) \rightarrow CO_2 (g) + H_2O (g)$

Nu gaan we de vergelijking balanceren:

• Koolstof (C): Er zijn 2 C-atomen links ($C_2H_6$). We hebben 1 C-atoom in $CO_2$. Dus, we plaatsen een 2 voor $CO_2$: $C_2H_6 (g) + O_2 (g) \rightarrow 2CO_2 (g) + H_2O (g)$

• Waterstof (H): Er zijn 6 H-atomen links ($C_2H_6$). We hebben 2 H-atomen in $H_2O$. Dus, we plaatsen een 3 voor $H_2O$: $C_2H_6 (g) + O_2 (g) \rightarrow 2CO_2 (g) + 3H_2O (g)$

• Zuurstof (O): Tel de O-atomen aan de rechterkant:

  • In $2CO_2$: $2 \times 2 = 4$ O-atomen
  • In $3H_2O$: $3 \times 1 = 3$ O-atomen
  • Totaal rechts: $4 + 3 = 7$ O-atomen

  Aan de linkerkant hebben we $O_2$. Om 7 O-atomen te krijgen, moeten we $3,5$ voor $O_2$ plaatsen ($3,5 \times 2 = 7$). $C_2H_6 (g) + 3,5O_2 (g) \rightarrow 2CO_2 (g) + 3H_2O (g)$

  Omdat coëfficiënten hele getallen moeten zijn, vermenigvuldigen we de hele vergelijking met 2: $2C_2H_6 (g) + 7O_2 (g) \rightarrow 4CO_2 (g) + 6H_2O (g)$

Dit is de volledige en kloppende reactievergelijking voor de verbranding van ethaan.