Verbrennung: Unterschied zwischen den Versionen
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Aktuelle Version vom 7. März 2011, 13:35 Uhr
Die Verbrennung im herkömmlichen Sinn ist eine exotherme Redoxreaktion. Das heißt, der zu verbrennende Stoff nimmt Sauerstoff auf, den er im einfachsten Fall aus der Luft nimmt bzw. bei pyrotechnischen Sätzen aus einem Sauerstoffspender reduziert. Diese Reaktion läuft charakteristischer Weise unter Abgabe von Energie in Form von Wärme und (häufig) Licht ab.
Die Verbrennung ist eine Form der Oxidation. Die Verbrennung bzw. Oxidation kann vollständig oder teilweise erfolgen. Wenn nicht genug Sauerstoff für eine stöchiometrisch vollständige Verbrennung zur Verfügung steht, ist die Verbrennung unvollständig und unverbrannte und/oder glühende flüchtige Stoffe bilden eine Flamme. Wenn die Oxidation langsam und "kalt" von statten geht, wie z.B. Verrosten von Eisen, oder in wässriger Lösung wie in unserem Körper, wo z.B. Glukose "verbrannt" wird, ist das zwar auch eine Verbrennung, wird aber umgangssprachlich nicht unbedingt als eine solche angesehen. Ebenso verbreitet sind hier die mehrstufigen Verbrennungen, beliebtes Beispiel: Alkoholumsetzung in der Leber. Dabei wird Alkohol zunächst zu Acetaldehyd, dann zu Essigsäure, die wiederum letztendlich zu Kohlendioxid und Wasser "verbrannt" wird. Das Gegenteil dieser, gerade bei Alkohol, manchmal im Wortsinn quälend langsamen Verbrennung, ist die Explosion, sozusagen die schnellste Form der Verbrennung.
Eine Oxidation im klassischen Sinn, wie sie Lavoisier Ende des 18. Jahrhunderts definierte, ist die Vereinigung eines Stoffes (Elements) mit Sauerstoff (Oxigenium). Dabei gibt der zu oxidierende Stoff (Reduktionsmittel) Elektronen, sogenannte Valenzelektronen aus seiner äußeren Hülle ab und der Oxidator (Oxidationsmittel) nimmt die Elektronen auf. Weil diese Reaktion nicht nur mit Sauerstoff sondern auch mit anderen Stoffen auftritt, bezeichnet man heute all diese Redoxreaktionen, bei denen ein Teil Elektronen abgibt und der andere Teil diese aufnimmt als Oxidation. Die "beliebteste" Konstellation in Elektronenschalen um einen Atomkern sind 8 Elektronen (pro Orbit), die sogenannte Edelgaskonfiguration. Je weniger Elektronen im äußeren Orbit fehlen, desto oxidationsfreudiger sind diese Elemente. Den Halogenen fehlt nur ein Elektron, dieses "will" es sich natürlich gerne holen und ist somit stark oxidierend. Sauerstoff hat 6 Elektronen in der Außenschale, ihm fehlen also 2 Elektronen. Genau wie dem Schwefel, auch ein recht reaktionsfreudiger Stoff in der Pyrotechnik. Schwefel zählt somit auch zu den Oxidatoren! Gleichzeitig reagiert Schwefel auch gerne mit Sauerstoff und gibt dabei seinerseits Elektronen ab und wird somit oxidiert.
