Verbrennung (Chemie)

Eine Verbrennung ist eine exotherme Redoxreaktion, bei der ein brennbarer Brennstoff durch Sauerstoff oxidiert wird. Das Oxidationsmittel Sauerstoff wird bei der Verbrennung reduziert und erniedrigt durch Aufnahme von Elektronen und Bildung von Oxiden seinen Oxidationszustand. Ein Bestandteil des Brennstoffs bildet bei der Verbrennung das Reduktionsmittel und erhöht durch Bildung von Oxiden seinen Oxidationszustand. Beispiel:

Die vollständige Verbrennung von Methan erfolgt nach folgender Reaktionsformel:

${\displaystyle \mathrm {CH_{4}+2\,O_{2}\rightarrow CO_{2}+2\,H_{2}O} \qquad \Delta H^{0}=-802{,}4\;\mathrm {kJ\cdot mol^{-1}} }$

Bei den Reaktionsschritten wird Energie freigesetzt, die als Strahlung (Flammenbildung) und innere Energie (Wärme im Abgas) abgeführt wird.

Im Gegensatz zur Explosion wird die kontrollierte exotherme Oxidation eines Brennstoffes als Verbrennung bezeichnet. Eine Explosion ist gekennzeichnet durch eine schnelle Reaktion größerer Brennstoffmengen. In geschlossenen Räumen können durch den kurzzeitig auftretenden Temperaturanstieg erhebliche Explosionsdrücke auftreten, die zerstörerische Auswirkungen haben können; siehe auch Deflagration und Detonation.

Bei Substanzen, die der menschliche Körper als Energiequelle d. h. als Brennstoff benutzt, wie z. B. Glucose oder Fette, finden in den Körperzellen schrittweise und langsam verlaufende Oxidationsreaktionen mit Sauerstoff als Oxidationsmittel statt, die einer Verbrennung ähnlich sind. Diese Reaktionen verlaufen bei passend niedriger Körpertemperatur und könnten als Kalte Verbrennungen bezeichnet werden. Wegen ihrer großen physiologischen Bedeutung haben diese Reaktionen aber die spezielle Bezeichnung katabolische Stoffwechselreaktionen. Aus chemischer Sicht handelt es sich bei diesen Reaktionen ebenfalls um Redoxreaktionen.^[1]

1. ↑ Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Bruce E. Bursten: Chemie. Die zentrale Wissenschaft. Pearson Studium, 2007, ISBN 978-3-8273-7191-1, S. 103 f.