Unterschied zwischen Verbrennungs- und Oxidationsreaktionen von Ethanol - Unterschied Zwischen

Unterschied zwischen Verbrennungs- und Oxidationsreaktionen von Ethanol

Hauptunterschied - Verbrennung vs. Oxidationsreaktionen von Ethanol

Ethanol ist ein Alkohol mit der Summenformel C2H5OH. Die chemische Formel von Ethanol lautet CH3CH2OH. Ethanol wird als Brennstoff verwendet, da es Verbrennungsreaktionen eingehen kann. Es kann auch Oxidationsreaktionen eingehen, um Aldehydformen und Carbonsäureformen zu bilden. Der Hauptunterschied zwischen Verbrennungs- und Oxidationsreaktionen von Ethanol ist der Verbrennungsreaktionen von Ethanol erzeugen immer Wärme und Licht, während Oxidationsreaktionen von Ethanol nicht immer Wärme und Licht erzeugen.

Wichtige Bereiche

1. Was sind die Verbrennungsreaktionen von Ethanol?
      - Definition, Eigenschaften, Reaktionen
2. Was sind die Oxidationsreaktionen von Ethanol?
      - Definition, Eigenschaften, Reaktionen
3. Was ist der Unterschied zwischen Verbrennungs- und Oxidationsreaktionen von Ethanol?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Aldehyd, Biokraftstoff, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Carbonsäure, Verbrennungsreaktion, vollständige Verbrennung, vollständige Oxidation, Ethanol, Benzin, unvollständige Verbrennung, unvollständige Oxidation, Oxidationsreaktion


Was sind die Verbrennungsreaktionen von Ethanol?

Verbrennungsreaktionen von Ethanol sind die Reaktionen, die auftreten, wenn Ethanol verbrannt wird. Ethanol ist eine leicht entzündbare Flüssigkeit, die als Kraftstoff verwendet werden kann. Die Verbrennung von Ethanol kann Wärme und Licht als Energie erzeugen. Daher ist die Verbrennung von Ethanol eine exotherme Reaktion. Wenn Ethanol in Gegenwart von molekularem Sauerstoff verbrannt wird (O2), bildet es zwei Endprodukte. Sie sind Kohlendioxid (CO2) und Wassermoleküle (H2O).

Die Verbrennung von Ethanol wird durch eine blaue Flamme angezeigt. Die Verbrennung von Ethanol ist ein einfacher Prozess, bei dem Ethanol und Sauerstoff kombiniert werden. Die Verbrennung von Ethanol kann auf zwei Arten erfolgen.

  • Komplette Verbrennung
  • Unvollständige Verbrennung


Abbildung 01: Die blaue Flamme zeigt die vollständige Verbrennung von Ethanol an.

Die vollständige Verbrennung führt zu CO2 und H2O. Bei einer unvollständigen Verbrennung wird jedoch Kohlenmonoxid (CO) oder Kohlenstoff (C) als Produkt erzeugt. Unvollständige Verbrennung findet statt, wenn nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist (O2).  

Vollständige Verbrennung von Ethanol

CH3CH2OH(l) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O(l)

Unvollständige Verbrennung von Ethanol

CH3CH2OH(l) + 2O2 (g) → 2CO(G) + 3H2O(l)

CH3CH2OH(l) + O2 (g) → C(s) + 3H2O(l)

Die unvollständige Verbrennung führt oft zu einer Mischung aus Kohlenmonoxidgas (CO) und Kohlenstoffstaub (C).

Die durch die Verbrennung von Ethanol erzeugte Wärme wird verwendet, um den Kolben von Fahrzeugmotoren anzutreiben. Ethanol kann auch als Raketentreibstoff verwendet werden. Darüber hinaus kann Ethanol als Biokraftstoff aus Biomasse von Pflanzenmaterial hergestellt werden. Daher weist Ethanol umweltfreundliche Eigenschaften auf als fossile Brennstoffe.

Ethanol ist ein guter Zusatzstoff für Benzin. Das Mischen von Ethanol mit Benzin verhindert einige Emissionen von Luftschadstoffen. Beim Verbrennen erzeugt Ethanol jedoch eine Flamme, die Schadstoffe freisetzt.

Was sind Oxidationsreaktionen von Ethanol?

Oxidationsreaktionen von Ethanol sind chemische Reaktionen, die stattfinden, wenn Ethanol durch Oxidationsmittel oxidiert wird. Bei der Oxidation von Ethanol entsteht als erstes Produkt ein Aldehyd namens Ethanal. Es kann weiter oxidiert werden, um die Carbonsäureform zu bilden, die als Ethansäure bekannt ist.


Abbildung 2: Oxidation von Ethanol

Die Oxidation von Ethanol kann jedoch auch in Gegenwart eines Katalysators erfolgen. Dieser Katalysator wird verwendet, um die Aktivierungsenergie der Oxidationsreaktion zu reduzieren. Wenn die Aktivierungsenergie hoch ist, wird die Reaktion nicht ausgelöst. Die Oxidation kann in zwei Phasen erfolgen:

  • Vollständige Oxidation
  • Unvollständige Oxidation

Die vollständige Oxidation von Ethanol bildet als Endprodukt Ethansäure. Die unvollständige Oxidation von Ethanol bildet Ethanal als Endprodukt. Beide Oxidationen erzeugen Wassermoleküle (H2O) als Nebenprodukte.

Vollständige Oxidation von Ethanol

Ethanol + Sauerstoff → Ethanal + Wasser → Ethansäure + Wasser

CH3CH2OH(l) + [O] → CH3CHO(l) + H2O(l) → CH3COOH(l) + H2O(l)      

Die vollständige Oxidation von Ethanol führt am Ende der Reaktion zu Ethansäure. Die Ethanoloxidation bildet jedoch zunächst Ethanal und dann wird Ethanal weiter zu Ethansäure oxidiert.

Unvollständige Oxidation von Ethanol

Ethanol + Sauerstoff → Ethanal + Wasser

CH3CH2OH(l) + [O] → CH3CHO(l) + H2O(l)

In der obigen Gleichung gibt [O] den atomaren Sauerstoff an, der vom Oxidationsmittel stammt. Als Beispiel betrachten wir Natriumdichromat (Na2Cr2O7wurde als Oxidationsmittel zusammen mit Schwefelsäure (H2SO4).

CH3CH2OH(l) + Na2Cr2O7 (aq) + H2SO4 (aq) → CH3CHO(l) + 2 NaCrO4 (aq) + 2H2O(l)

Die Oxidation von Ethanol erfordert entweder einen Katalysator oder ein Oxidationsmittel, um die Reaktion abzuschließen. Bei der Oxidation von Ethanol wird jedoch weder Wärme noch Licht als Energieformen erzeugt. Eine andere Art der Oxidation von Ethanol erfolgt durch Katalysatoren. Silberkatalysator ist ein solcher Katalysator. Ethanol kann oxidiert werden, indem bei 500 ein Gemisch aus Ethanoldampf und Luft über einen Silberkatalysator geleitet wirdODies führt zu Ethanal als Produkt zusammen mit Wasser (H2O).

Unterschied zwischen Verbrennungs- und Oxidationsreaktionen von Ethanol

Definition

Verbrennungsreaktionen von Ethanol: Verbrennungsreaktionen von Ethanol sind die Reaktionen, die auftreten, wenn Ethanol verbrannt wird.

Oxidationsreaktionen von Ethanol: Oxidationsreaktionen von Ethanol sind chemische Reaktionen, die stattfinden, wenn Ethanol durch Oxidationsmittel oxidiert wird.

Oxidationsmittel

Verbrennungsreaktionen von Ethanol:Verbrennungsreaktionen von Ethanol erfordern keine Oxidationsmittel.

Oxidationsreaktionen von Ethanol:Oxidationsreaktionen von Ethanol erfordern die Anwesenheit von Oxidationsmitteln.

Katalysatoren

Verbrennungsreaktionen von Ethanol:Verbrennungsreaktionen von Ethanol benötigen keine Katalysatoren.

Oxidationsreaktionen von Ethanol:Oxidationsreaktionen von Ethanol können in Gegenwart von Katalysatoren auftreten.

Endprodukte

Verbrennungsreaktionen von Ethanol:Die Endprodukte von Oxidationsreaktionen von Ethanol können CO sein2, CO, C und H2O.

Oxidationsreaktionen von Ethanol:Die Endprodukte von Verbrennungsreaktionen von Ethanol können neben H entweder Ethanal oder Ethansäure sein2O.

Energieformen

Verbrennungsreaktionen von Ethanol:Verbrennungsreaktionen von Ethanol können Wärme und Licht erzeugen.

Oxidationsreaktionen von Ethanol:Oxidationsreaktionen von Ethanol können weder Wärme noch Licht erzeugen.

Fazit

Verbrennung ist auch eine Oxidationsreaktion, da das Endprodukt der Verbrennung immer eine oxidierte Spezies ist. Darüber hinaus beinhaltet die Verbrennung die Kombination von Sauerstoff mit dem Ausgangsmaterial. Dies zeigt auch an, dass die Verbrennung eine Oxidationsreaktion ist. Obwohl zwischen diesen beiden Phänomenen Ähnlichkeiten bestehen, gibt es unterschiedliche Eigenschaften, die es uns ermöglichen, den Unterschied zwischen Verbrennungs- und Oxidationsreaktionen von Ethanol zu unterscheiden.

Verweise:

1. "Oxidation von Alkoholen". Chemguide. N.p., n. D. Netz.