Waarom heeft een verbrandingsreactie vuur nodig?

Prachtig. Plus.

Bij te hoge zuurstofconcentraties ontbranden veel stoffen spontaan. Zie o.a. http://www.linde-gas.nl/internet.lg.lg.ndl/nl/images/Werken%20met%20zuurstof172_37943.pdf . Hoe is dat te rijmen met jouw verhaal?

En wat te denken van langzame verbranding (roest)?

het verschil tussen een normale reactie en een verbrandingsreactie is dus dat een normale reactie weinig tot geen energie nodig heeft om te reageren en een verbrandingsreactie veel energie nodig heeft in de vorm van warmte?

@MaartenVerrips, temperatuur komt overeen met bewegingssnelheid van de moleculen. Hoe warmer, hoe sneller ze bewegen, dus hoe hoger de energie waarmee ze op elkaar knallen. Maar niet alle moleculen bewegen even snel. Er zullen altijd moleculen zijn die toevallig even stilstaan of heel langzaam bewegen, en er zullen ook altijd moleculen zijn die toevallig net een paar klappen achter elkaar dezelfde kant op hebben gehad en daardoor juist veel sneller bewegen dan de rest. Of een snelbewegend molecuul de verbrandingsreactie aangaat, hangt niet alleen af van zijn snelheid, maar ook van de aanwezigheid van een zuurstofmolecuul. Als twee CH4-moleculen op elkaar knallen, daarbij uiteenspatten, maar vervolgens geen zuurstofmoleculen tegenkomen, is de kans groot dat ze weer versmelten tot CH4-moleculen. Netto is er dan niets gebeurd. Hoe meer zuurstof er aanwezig is, hoe groter de kans dat brokstukken daadwerkelijk een zuurstofmolecuul tegenkomen en daarmee reageren. Je ziet dat ook aan een mengsel van aardgas en lucht. Zit er heel weinig aardgas in de lucht, dan is het mengsel niet explosief: een vonk zal een paar CH4-moleculen laten reageren, maar de vrijkomende energie zal vooral luchtmoleculen verwarmen en nauwelijks CH4-moleculen omdat er daarvan te weinig zijn. Heb je een mengsel van heel veel aardgas en een heel klein beetje lucht, dan is dat mengsel evenmin explosief: een vonk zal ook nu een paar CH4-moleculen laten reageren, en de vrijkomende energie zal een heleboel andere CH4-moleculen in beweging brengen en uiteen laten spatten - maar de brokstukken komen geen zuurstof tegen omdat dat er nauwelijks is, dus hebben ze geen kans te reageren. Bij de juiste verhouding is het mengsel wel explosief. Dit verklaart waarom het toevoegen van zuurstof bij bepaalde stoffen tot spontane ontbranding kan leiden.

@jc54, roesten is een spontane reactie. Net zoals een mengsel van aardgas en zuurstof heeeeeeel langzaam zal verbranden doordat er altijd wel een CH4-molecuul is dat stomtoevallig een paar rake klappen krijgt, dan op een zuurstofatoom knalt, uiteenspat en reageert. Roesten kan daarbij ook worden geholpen door de aanwezigheid van een katalysator. Een katalysator zorgt ervoor dat er minder energie nodig is om de bestaande atoombindingen te verbreken.

@susagep, dat is een mooie samenvatting. Die samenvatting geldt echter alleen voor datgene wat "de gewone mens" als verbranding ziet, namelijk een reactie (met zuurstof) waarbij vuurverschijnselen optreden. Voor een chemicus is *elke* reactie met zuurstof een verbranding. Het roesten van ijzer dat jc54 noemt is voor de chemicus dus ook een verbranding. Ook de heftige reactie van pure fosfor met zuurstof, met veel spontaan vuur, is een verbrandingsreactie. Dat is echter een verbrandingsreactie waarbij de reagerende moleculen bij kamertemperatuur al voldoende energie hebben om te kunnen reageren.

Precies! Kortom het antwoord op de vraag moet dan zijn: Er is geen vuur nodig voor een verbrandingsreactie!