الاحتراق التام وغير التام للميثان
في وفرة من الأكسجين يحترق الهيدروكربون احتراقًا تامًا إلى ثاني أكسيد الكربون وماء. وبالنسبة للميثان، الغاز الرئيسي في الغاز الطبيعي: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + حرارة. وعندما يقل الأكسجين يكون الاحتراق غير تام. فيتحول بعض الكربون إلى أول أكسيد الكربون CO وهو غاز سام، أو إلى سناج وهو كربون: 2CH₄ + 3O₂ → 2CO + 4H₂O، وCH₄ + O₂ → C + 2H₂O. السناج كربون غير محترق وليس دخان أوساخ، وأول أكسيد الكربون مركب من الكربون والأكسجين وليس شكلًا من أشكال الكربون. ويعطي الاحتراق غير التام حرارة أقل من الاحتراق التام لكتلة الوقود نفسها. ويكون لهب الموقد الغازي أزرق عندما تكون فتحة الهواء مفتوحة، وهذا احتراق أسخن وأتم. وعندما تُغلق الفتحة تقريبًا يصبح اللهب أصفر ويكوّن سناجًا. ولوزن المعادلة نعدّ كل نوع من الذرات في الطرفين ونضيف معاملات صحيحة حتى يتساوى العد. ولا تُستخدم مواقد الوقود في غرفة مغلقة بلا تهوية أبدًا: اسأل شخصًا بالغًا.
| الأكسجين | معادلة الميثان |
|---|---|
| وفرة | CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O |
| قليل | 2CH₄ + 3O₂ → 2CO + 4H₂O |
| قليل جدًا | CH₄ + O₂ → C + 2H₂O |
جزيئات من مشابك الورق، بلا لهب. استخدم مشابك سوداء للكربون وبيضاء للهيدروجين وحمراء للأكسجين. ابنِ جزيء CH₄ واحدًا (مشبك أسود مع أربعة بيضاء) و٢ O₂ (زوجين من الأحمر). أعد ترتيبها إلى CO₂ واحد و٢ H₂O وعدّ الذرات قبل التفاعل وبعده. ثم جرّب ٢ CH₄ مع ٣ O₂ فقط وبيّن كيف يتكوّن CO. املأ جدولًا: أي معادلة تستخدم أقل أكسجين لكل CH₄؟