Combustão dos alcanos

       Os alcanos sofrem combustão, Isto é, queimam com muita facilidade. Quando acendemos um isqueiro comum (a gás butano, C₄H₁₀), a faísca provoca a reação do butano com o oxigênio do ar, resultando a chama característica:

2 C₄H₁₀  +  13 O₂ →  8 CO₂  +  10 H₂O  +  calor

Reações semelhantes ocorrem quando acendemos um fogão a gás, quando “queimamos” gasolina para movimentar um automóvel, diesel para movimentar ônibus e caminhões etc. Note que, nesses casos, o “produto” principal que desejamos é o calor, isto é, a energia produzida pela reação.

Um destino mais nobre para os derivados de petróleo é sua transformação em produtos úteis como plásticos, tintas, corantes, etc. Até hoje, os derivados de petróleo são consumidos principalmente na combustão, a fim de produzir energia, o que causa o aumento da poluição atmosférica e do efeito estufa, devido ao CO₂ resultante.

A reação de combustão é uma reação de oxirredução, na qual o alcano é o redutor (aqui chamado de combustível) e oxigênio do ar é oxidante (chamado de comburente). Provocada por uma chama ou faísca (que fornece a energia de ativação), a combustão é fácil, rápida e, ás vezes, violentamente explosiva. Essa facilidade é, em parte, justificada pela quantidade elevada de energia liberada na reação – fortemente isotérmica. Por exemplo:

                 2 C₄H₁₀  + 13 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O + 2.873,3 kj/mol

É interessante notar o que acontece quando, na mistura do alcano com o oxigênio ( ou com o ar), começa a escassear a quantidade de oxigênio (ou de ar). Acompanhe os três exemplos abaixo:

I.                    2 C₄H₁₀  + 13 O₂  →  8 CO₂  +  10 H₂O

II.                  2 C₄H₁₀  +    9 O₂   →    8 CO + 10 H₂O

III.                2 C₄H₁₀  +    5 O₂   →     8 C +   10 H₂O

             Note que, de I par III, houve diminuição da quantidade de oxigênio consumido pela reação (13>9>5). Dizemos, por isso, que I é uma combustão total ou completa e produz CO₂; já II e III são combustões parciais ou incompletas e produzem CO e C, respectivamente. Em um automóvel com o motor bem regulado, deve haver combustão total, com produção apenas de CO₂. Quando o motor está desregulado (com entrada insuficiente de ar), a combustão tende a ser pacial, produzindo CO que é altamente tóxico e já causou muitas mortes em garagens mal ventiladas (o mesmo ocorre em banheiros fechados com aquecedores a gás). Em casos extremos, como acontece com ônibus e caminhões, a combustão é tão incompleta que o carbono formado torna-se visível ao sair pelo escapamento, sob forma de fumaça escura (fuligem).

        Por outro lado, devemos ressaltar que, em fábricas especializadas, a combustão parcial de alcanos é provocada intencionalmente, visando à produção de carbono, pois o carvão finamente dividido (conhecido como negro de fumo) é importante na fabricação de certas tintas, graxa para sapatos etc., e na composição da borracha para fabricação de pneus.

_{Fonte: Ricardo Feltre, 6ª. Ed.,volume 3. São Paulo. Moderna. 2004}