Een verbrandingsreactie is een chemische reactie waarbij een stof reageert met zuurstof (O2), meestal onder afgifte van warmte en licht. Bij de volledige verbranding van organische stoffen (stoffen die koolstof en waterstof bevatten, en soms ook zuurstof) ontstaan altijd koolstofdioxide (CO2) en water (H2O).
Om een gebalanceerde reactievergelijking voor volledige verbranding op te stellen, volg je deze stappen:
- Identificeer de brandstof en zuurstof: De brandstof is de organische stof die verbrandt (bijvoorbeeld ethaan, propanon, glucose). Zuurstof (O2) is altijd een van de beginstoffen.
- Identificeer de reactieproducten: Bij volledige verbranding van organische stoffen zijn de producten altijd koolstofdioxide (CO2) en water (H2O). Als er ook andere elementen in de brandstof zitten (zoals zwavel), kunnen er ook andere producten ontstaan (zoals zwaveldioxide SO2), maar voor de meeste organische stoffen zijn CO2 en H2O de enige producten.
- Schrijf de ongebalanceerde vergelijking op: Plaats de brandstof en zuurstof aan de linkerkant van de pijl (beginstoffen) en de producten aan de rechterkant (reactieproducten). Voeg ook de juiste toestandsaanduidingen toe, zoals (s) voor vast, (l) voor vloeibaar, (g) voor gas en (aq) voor opgelost in water.
- 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 1: Verbranding van ethaan (C2H6)
- Brandstof: Ethaan (C2H6)
- Zuurstof: O2
- Producten: Koolstofdioxide (CO2) en water (H2O)
De ongebalanceerde vergelijking is:
C2H6(g)+O2(g)→CO2(g)+H2O(g)
Nu gaan we de vergelijking balanceren:
-
Koolstof (C): Er zijn 2 C-atomen links (C2H6). We hebben 1 C-atoom in CO2. Dus, we plaatsen een 2 voor CO2:
C2H6(g)+O2(g)→2CO2(g)+H2O(g)
-
Waterstof (H): Er zijn 6 H-atomen links (C2H6). We hebben 2 H-atomen in H2O. Dus, we plaatsen een 3 voor H2O:
C2H6(g)+O2(g)→2CO2(g)+3H2O(g)
-
Zuurstof (O): Tel de O-atomen aan de rechterkant:
- In 2CO2: 2×2=4 O-atomen
- In 3H2O: 3×1=3 O-atomen
- Totaal rechts: 4+3=7 O-atomen
Aan de linkerkant hebben we O2. Om 7 O-atomen te krijgen, moeten we 3,5 voor O2 plaatsen (3,5×2=7).
C2H6(g)+3,5O2(g)→2CO2(g)+3H2O(g)
Omdat coëfficiënten hele getallen moeten zijn, vermenigvuldigen we de hele vergelijking met 2:
2C2H6(g)+7O2(g)→4CO2(g)+6H2O(g)
Dit is de volledige en kloppende reactievergelijking voor de verbranding van ethaan.
Voorbeeld 2: Verbranding van propanon (C3H6O)
- Brandstof: Propanon (C3H6O)
- Zuurstof: O2
- Producten: Koolstofdioxide (CO2) en water (H2O)
De ongebalanceerde vergelijking is:
C3H6O(l)+O2(g)→CO2(g)+H2O(g)
Nu gaan we de vergelijking balanceren:
-
Koolstof (C): Er zijn 3 C-atomen links (C3H6O). We hebben 1 C-atoom in CO2. Dus, we plaatsen een 3 voor CO2:
C3H6O(l)+O2(g)→3CO2(g)+H2O(g)
-
Waterstof (H): Er zijn 6 H-atomen links (C3H6O). We hebben 2 H-atomen in H2O. Dus, we plaatsen een 3 voor H2O:
C3H6O(l)+O2(g)→3CO2(g)+3H2O(g)
-
Zuurstof (O): Tel de O-atomen aan de rechterkant:
- In 3CO2: 3×2=6 O-atomen
- In 3H2O: 3×1=3 O-atomen
- Totaal rechts: 6+3=9 O-atomen
Aan de linkerkant hebben we 1 O-atoom in C3H6O en O2. We moeten dus nog 8 O-atomen toevoegen via O2 om aan de 9 O-atomen rechts te komen (9−1=8). Om 8 O-atomen te krijgen uit O2, plaatsen we een 4 voor O2 (4×2=8).
C3H6O(l)+4O2(g)→3CO2(g)+3H2O(g)
Dit is de volledige en kloppende reactievergelijking voor de verbranding van propanon.