Hoe kun je een verbrandingsreactie stap voor stap opstellen?

Ten eerste moet je weten dat verbranding meestal een reactie met zuurstof (O2) betekent, dus dat molecuul moet sowieso in je reactievergelijking naar voren komen. Ook moet je vaststellen of het om een volledige verbranding gaat of een onvolledige. In het laatste geval moet je wat extra dingen in de gaten houden, maar daarover later meer.

Wat je vervolgens moet doen is de brandstoffen bepalen in de verbranding. Laat ik als voorbeeld een verbranding met methaangas uitwerken. De molecuulformule voor methaangas is CH4. Als een koolwaterstof zoals methaan, maar ook bijvoorbeeld benzine, volledig verbrand wordt dan ontstaan er de zogeheten oxiden van de atomen die in een koolwaterstofmolecuul zitten. In dit geval zijn dat koolstof (C) en waterstof (H). De oxiden van deze twee atomen zijn koolstofdioxide (CO2) en water (H2O). Deze oxiden zijn dan de producten van de reactie.

Tot dusver hebben we onze reactanten (de stoffen die gaan reageren), namelijk CH4 en O2, en de producten, namelijk CO2 en H2O. De reactie vergelijking wordt dan als volgt:

CH4 + O2 -> CO2 + H2O

Nu moet de reactievergelijking nog kloppend gemaakt worden door het juiste aantal moleculen aan te duiden. Zoals je ziet hebben wij meer zuurstofatomen na afloop van de reactie (3 i.p.v. 2) en minder waterstofatomen (2 i.p.v. 4). Wat ik het handigst vind om te doen is om eerst de atomen anders dan zuurstof kloppend maken. Het aantal koolstofatomen klopt al: 1 voor de pijl, en 1 na de pijl. We missen echter nog twee waterstofatomen bij de producten, dus zet ik een 2 voor H2O om 2x2 = 4 waterstofatomen te krijgen:

CH4 + O2 -> CO2 + 2 H2O

Het aantal kool- en waterstofatomen klopt nu. Nu kijk ik naar het aantal zuurstofatomen. Er zijn er 2 voor de pijl, en 2 + 1 = 3 na de pijl. Ik mis dus nog 3 atomen voor de pijl. Ik kan van die 2 een 3 maken door de 2 met 1,5 vermenigvuldigen. De reactie wordt dan als volgt:

CH4 + 1,5 O2 -> CO2 + 2 H2O

Maar er bestaan geen halve zuurstofmoleculen in het echt, dus vermenigvuldig ik de volledige reactie met twee om overal hele aantallen te krijgen:

2 CH4 + 3 O2 -> 2 CO2 + 2 H2O

Nu kloppen de aantallen allemaal. Je kunt voor jezelf eens proberen om een kloppende reactie te maken bij een onvolledige verbranding van methaan. Hierbij ontstaat geen koolstofdioxide (CO2), maar koolstofmonoxide (CO). Onvolledige verbrandingen gebeuren wanneer er te weinig zuurstof is door een slechte zuurstoftoevoer.

je moet goed kijken naar de koolwaterstoffen want als die elkaar raken is het einde wereld ;)