Definisi Pembakaran dalam Kimia
Pembakaran adalah reaksi kimia yang terjadi antara bahan bakar dan zat pengoksidasi yang menghasilkan energi, biasanya dalam bentuk panas dan cahaya. Pembakaran dianggap sebagai reaksi kimia eksergonik atau eksotermik. Ia juga dikenal sebagai pembakaran. Pembakaran dianggap sebagai salah satu reaksi kimia pertama yang secara sengaja dikontrol oleh manusia.
Alasan pembakaran melepaskan panas adalah karena ikatan rangkap antara atom oksigen dalam O2 lebih lemah dari ikatan tunggal atau ikatan rangkap lainnya. Jadi, meskipun energi diserap dalam reaksi, itu dilepaskan ketika ikatan kuat terbentuk untuk membuat karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). Sementara bahan bakar berperan dalam energi reaksi, ini kecil jika dibandingkan karena ikatan kimia dalam bahan bakar sebanding dengan energi ikatan dalam produk.
Mekanika
Pembakaran terjadi ketika bahan bakar dan oksidan bereaksi membentuk produk teroksidasi. Biasanya, energi harus disuplai untuk memulai reaksi. Setelah pembakaran dimulai, panas yang dilepaskan dapat membuat pembakaran mandiri.
Sebagai contoh, pertimbangkan api kayu. Kayu di hadapan oksigen di udara tidak mengalami pembakaran spontan. Energi harus disuplai, mulai dari korek api menyala atau terkena panas. Ketika energi aktivasi untuk reaksi tersedia, selulosa (karbohidrat) dalam kayu bereaksi dengan oksigen di udara untuk menghasilkan panas, cahaya, asap, abu, karbon dioksida, air, dan gas lainnya. Panas dari api memungkinkan reaksi berlangsung sampai api menjadi terlalu dingin atau bahan bakar atau oksigen habis.
Contoh Reaksi
Contoh sederhana dari reaksi pembakaran adalah reaksi antara gas hidrogen dan gas oksigen untuk menghasilkan uap air:
2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O (g)
Jenis reaksi pembakaran yang lebih dikenal adalah pembakaran metana (hidrokarbon) untuk menghasilkan karbon dioksida dan air:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
yang mengarah ke satu bentuk umum dari reaksi pembakaran:
hidrokarbon + oksigen → karbon dioksida dan air
Oksidan
Reaksi oksidasi dapat dianggap dalam hal transfer elektron daripada unsur oksigen. Kimiawan mengenali beberapa bahan bakar yang mampu bertindak sebagai oksidan untuk pembakaran. Ini termasuk oksigen murni dan juga klorin, fluorin, dinitrogen oksida, asam nitrat, dan klorin trifluorida. Misalnya, gas hidrogen terbakar, melepaskan panas dan cahaya, ketika bereaksi dengan klor untuk menghasilkan hidrogen klorida.
Katalisis
Pembakaran biasanya bukan reaksi yang dikatalisis, tetapi platinum atau vanadium dapat bertindak sebagai katalis.
Pembakaran Lengkap vs. Tidak Lengkap
Pembakaran dikatakan "lengkap" ketika reaksi menghasilkan produk dalam jumlah minimal. Misalnya, jika metana bereaksi dengan oksigen dan hanya menghasilkan karbon dioksida dan air, prosesnya adalah pembakaran sempurna.
Pembakaran tidak sempurna terjadi ketika oksigen tidak cukup untuk bahan bakar untuk dikonversi sepenuhnya menjadi karbon dioksida dan air. Oksidasi bahan bakar yang tidak lengkap juga dapat terjadi. Ini juga terjadi ketika pirolisis terjadi sebelum pembakaran, seperti halnya dengan sebagian besar bahan bakar. Dalam pirolisis, bahan organik mengalami dekomposisi termal pada suhu tinggi tanpa bereaksi dengan oksigen. Pembakaran yang tidak lengkap dapat menghasilkan banyak produk tambahan, termasuk arang, karbon monoksida, dan asetaldehida.