Chuyên đề Hóa 10 Bài 5: Sơ lược về phản ứng cháy và nổ có đáp án

Phản ứng cháy là phản ứng oxi hóa – khử giữa chất cháy và chất oxi hóa, có tỏa nhiệt và phát ra ánh sáng.

Điều kiện cần và đủ để phản ứng cháy xảy ra:

+ Điều kiện cần: (1) Chất cháy; (2) Chất oxi hóa; (3) Nguồn nhiệt.

+ Điều kiện đủ:

(1) Nồng độ oxygen trong không khí phải lớn hơn 14% thể tích (ngoại trừ đối với một số chất dễ cháy, gây nổ mạnh);

(2) Nguồn nhiệt phải đạt tới giới hạn bắt cháy của chất cháy;

(3) Thời gian tiếp xúc của 3 điều kiện cần phải đủ lâu để xuất hiện sự cháy.

Phản ứng nổ là phản ứng xảy ra với tốc độ rất lớn kèm theo sự tăng thể tích đột ngột và tỏa lượng nhiệt lớn.

Phản ứng nổ vật lí xảy ra do vật chất bị nén dưới áp suất cao trong một thể tích, làm thể tích được giải phóng đột ngột, gây ra tiếng nổ.

Phản ứng nổ hóa học xảy ra do sự giải phóng năng lượng đột ngột và rất nhanh trong một phản ứng hóa học (có đủ điều kiện của một phản ứng cháy), làm hỗn hợp khí xung quanh giãn nở nhanh chóng dưới áp suất lớn, sinh công và gây nổ.

a) Magnesium cháy trong không khí

- Hiện tượng: Phản ứng xảy ra mãnh liệt, tỏa nhiệt mạnh, phát ra ánh sáng chói.

- Phương trình hóa học: 2Mg + O$_{2}$ → 2MgO

- Sự thay đổi số oxi hóa của các chất trong phản ứng:$2\overset{0}{Mg}\ +\ {\overset{0}{O}}_{2}\ \rightarrow \ \overset{+2}{2Mg}\overset{-2}{O}$

+ Phản ứng này thuộc loại phản ứng oxi hóa khử.

+ Mg là chất khử (số oxi hóa tăng từ 0 lên +2)

+ O$_{2}$ là chất oxi hóa (số oxi hóa giảm từ 0 xuống -2)

b) Than đá (carbon) cháy trong không khí

- Hiện tượng: Phản ứng tỏa nhiệt mạnh, phát ra ánh sáng đỏ.

- Phương trình hóa học: C + O$_{2}$ → CO$_{2}$

- Sự thay đổi số oxi hóa của các chất trong phản ứng: $\overset{0}{C}\ +\ {\overset{0}{O}}_{2\ }\ \rightarrow \ \overset{+4}{C}{\overset{-2}{O}}_{2}$

+ Phản ứng này thuộc loại phản ứng oxi hóa khử.

+ C là chất khử (số oxi hóa tăng từ 0 lên +4)

+ O$_{2}$là chất oxi hóa (số oxi hóa giảm từ 0 xuống -2)

c) Gas (thành phần chính là C$_{3}$H$_{8}$ và C$_{4}$H$_{10}$) cháy trong không khí

- Hiện tượng: Khí gas cháy với ngọn lửa màu xanh, tỏa nhiệt mạnh.

- Phương trình hóa học:

C$_{3}$H$_{8}$ + 5O$_{2}$ → 3CO$_{2}$ + 4H$_{2}$O

C$_{4}$H$_{10}$ + O$_{2}$ → 4CO$_{2}$ + 5H$_{2}$O

- Các phản ứng này thuộc loại phản ứng oxi hóa khử vì số oxi hóa của oxi ở dạng đơn chất (O$_{2}$) bằng 0 giảm xuống -2 (trong hợp chất CO$_{2}$, H$_{2}$O)

⇒ O$_{2}$ là chất oxi hóa; C$_{3}$H$_{8}$ và C$_{4}$H$_{10}$là chất khử.

Các phản ứng cháy nêu trên có những đặc điểm chung là:

- Hiện tượng: Đều có tỏa nhiệt và phát sáng.

- Loại phản ứng: Đều là phản ứng oxi hóa – khử.

- Chất oxi hóa đều là O$_{2}$.

- Phản ứng xảy ra với tốc độ nhanh.

Một số ví dụ về phản ứng cháy:

- Đốt than, củi để đun nấu, sưởi ấm.

- Đốt dầu để thắp sáng đèn.

- Khí gas cháy để đun nấu.

- Đốt vàng mã.

- Đốt đèn cồn để làm thí nghiệm.

- Đốt cồn để nướng mực

a) Magnesium cháy trong không khí

- Chất oxi hóa: oxygen (O$_{2}$)

- Chất cháy: magnesium

- Nguồn nhiệt: nguồn lửa trực tiếp

b) Than đá (carbon) cháy trong không khí

- Chất oxi hóa: oxygen (O$_{2}$)

- Chất cháy: than đá (carbon)

- Nguồn nhiệt: nguồn lửa trực tiếp

c) Gas (thành phần chính là C$_{3}$H$_{8}$ và C$_{4}$H$_{10}$) cháy trong không khí

- Chất oxi hóa: oxygen (O$_{2}$)

- Chất cháy: Than đá (carbon)

- Nguồn nhiệt: Tia lửa điện phát ra từ hệ thống đánh lửa của bếp gas.