摘要 从键能、反应速率、含碳量、反应历程等方面分析探讨,得出乙烷乙烯乙炔在空气中燃烧现象不同是由分子结构中单双叁键活泼性不同造成的结论,否定了长期以来的含碳量评价标准,肯定了物质结构决定性质这一论断。
关键词 燃烧黑烟含碳量不饱和键
1 提出问题
通常不完全燃烧是指物质在氧气不足量时的燃烧反应,但根据乙烷、乙烯、乙炔燃烧反应方程知等量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧需氧量依次减少(见表1),而空气中氧气量基本恒定,所以在相同条件下燃烧理论上乙炔应该最为充分,乙烯次之,乙烷最不完全。但是教材认为乙烯乙炔含碳量增加使燃烧不充分冒黑烟[1],也有人将原因归结为键能不同[2],究竟是什么原因?为什么会出现矛盾呢?
2 实验观察
如图1所示排水集气法。自左端通甲烷入双孔玻璃容器,至右端冒气泡集气满止。换导气管点燃装置,点燃、观察现象;然后收集乙烯、乙炔、丁烷重复上述操作。注意保持集气瓶位置固定,确保水压相同气流速度一致,在相同条件下实验可认为气体中含水量相同。观察到的现象如教材所述[1]:乙烯火焰较明亮有黑烟,乙炔火焰明亮且有大量黑烟,而甲烷火焰淡弱没有黑烟。经实验观察丁烷燃烧现象和甲烷类似,只是火焰较亮放出热量更多,也没有黑烟。(剩余3289字)