verband brandbaarheid en oxidatiegraad koolstof

Moderator: ArcherBarry

Reageer
Berichten: 15

verband brandbaarheid en oxidatiegraad koolstof

Hallo
 
Bij organische chemie hebben we brandbaarheid testen uitgevoerd op organische solventen. In de notities staat dat de vlotheid van de brandbaarheid afhangt van o.m. de vluchtigheid van de stof en de oxidatiegraad van koolstof in de verbinding.
 
Om het "makkelijk" te maken, zal ik di-ethylether nemen ter illustratie:
Ether heeft weinig intermoleculaire interacties (enkel dipool-dipool -en londondispersiekrachten). Dit zal zorgen dat het makkelijk is om ethermoleculen uit de vloeistof te ontsnappen naar gasvorm. Veel gas boven vloeistof die ontstoken kan worden (indien het ontvlambaar is).
 
Maar nu het probleem: wat heeft oxidatiegraad hiermee te maken?
De c-atomen in ether hebben oxidatiegraad van -3 en -1. Bij verbranding gaat ether geoxideerd worden tot COwaar het c-atoom een oxidatiegraad heeft van +4. Dus ether wordt geoxideerd tot CO2
Maar hoe heeft dit te maken met de vlotheid waarop ether (en de andere solventen) kunnen ontvlamd worden??
 
Kan iemand mij hierbij helpen

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.386

Re: verband brandbaarheid en oxidatiegraad koolstof

Je moet het wat simpeler zien: ether is al een beetje geoxideerd (want bevat immers al een O-atoom) en daardoor zal er bij echte verbranding minder warmte vrijkomen dan bij verbranding van het overeenkomstige alkaan zonder O-atoom, en daardoor zal de adiabatische vlamtemperatuur lager zijn.
 
Hoe meer O-atomen (of Br- of Cl- of F-atomen) een molekuul bevat des te moeilijker is het om de verbranding te onderhouden en vanaf een bepaald aantal oxidatoratomen in een molekuul brandt het helemaal niet meer ofschoon er toch ook nog "brandbare" C-atomen in het molekuul zitten.

Gebruikersavatar
Berichten: 11.177

Re: verband brandbaarheid en oxidatiegraad koolstof

Het is daarom ook niet verbazend dat veel brandvertragers haloalkylstaarten bevatten. Voor elke C-O binding die je maakt, moet er eerst een C-C, C-H, C-X of vul maar een element in-binding gebroken worden. Dat kost energie, terwijl het maken van een C-O binding energie levert. Als het verschil in energie tussen maken en breken te klein wordt, zal de verbranding niet plaatsvinden/stoppen. C-C en C-H bindingen zijn redelijk 'goedkoop' om te breken, maar zoals Pinokkio al opmerkte, geldt dat niet voor halogenen (Br, Cl, F) en levert het breken en maken van een C-O binding al helemaal geen energie op.

Reageer