氧气本身不可燃,那为什么燃烧需要氧气?

在考虑助燃物为且仅为氧气的前提下,为什么在引火源的干扰下,可燃物达到燃点后持续燃烧时需要氧气?为什么其他情况下如氢气在氯气中燃烧时,氢气的持续燃烧需要氯气?为什么燃烧的持续一定需要助燃物?有没有不需要助燃物,只有可燃物和引火源就可以持续燃烧的?

燃烧本身是剧烈的氧化还原反应,并以火焰形式【当然解释火焰是什么那就复杂了】出现。

所以所谓的可燃物,说的就是被氧化的物质。

而助燃剂,则是令对方氧化(掠夺对方电子),自己被还原(得到电子)的物质

因此,可燃物和助燃剂,实际上就是氧化还原反应对应化学反应的反应物,二者缺一不可,但没有规定一定助燃剂只能是氧气,也确实可以是氯气,或者甚至是固体(譬如铝和氧化铁混合燃烧)

理论上,由于这个世界上氧化还原反应存在歧化反应,也就是说完全存在一个物质,它可以被自己氧化/还原

譬如2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

在这个氧化还原反应中,过氧化钠被自己氧化,-1价的O变成了0价,同时反过来被自己还原。

然而,目前没有任何歧化反应,剧烈程度能达到燃烧的标准。所以可以认为:

所有的燃烧都需要可燃物和助燃剂,并且可燃物和助燃剂不可能是同一个物质。

追问

所以说以氧气为例,仅从化学角度来看,如果可燃物燃烧那么氧气其实是在掠夺电子,而这个掠夺电子的工作其实任何物质都可以做?可燃物燃烧时是电子在搞事情?助燃剂的工作就是帮助电子搞事情?没有助燃剂存在可燃物就无法燃烧,电子就没法搞事情?

追答

首先,掠夺电子的工作必须是拥有强氧化性的物质才可以完成。
然后化学反应放热(包含但不限于燃烧),本质上是化学键破旧立新过程中,焓减的过程(焓等于该系统内能加上其体积与外界作用于该系统的压强的乘积的总和)
正是反应过程中发生了焓减,并内能释放,其激发了一系列物理现象产生了“火焰”,于是让我们看到了“燃烧”
所以研判燃烧比起说电子搞事情,也许更多应该思考的是物质自身的焓的变化。否则,即便电子转移也不能认定有燃烧(譬如我在最初回答中举的歧化反应。)
当然,没有助燃剂,可燃物就没法燃烧,但仍然可以在一定条件下发生歧化反应,或者和相对温和的氧化物发生非燃烧的氧化还原反应。

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第1个回答  2020-01-14

燃烧本质上是一种氧化还原反应

您说到的氧气或者氯气本质上是氧化剂。

氧化还原反应,实质是电子的转移。伴随电子转移释放能量,如光和热。

因此对于燃烧来讲,必须要有燃料和氧化剂才能持续进行。

只有燃料和引火源,而又想释放能量,就只有核裂变和核聚变了。

不同的是,此时已经不是化学反应了。利用的能量不是电子产生,而是原子核产生。

希望对你有所帮助。

追问

是不是说能量转移的过程中需要这助燃物作为一个“桥梁”?例如太阳和其他恒星那样的就算是不需要“桥梁”就可以进行电子转移的?就算是只有可燃物和引火源的燃烧了吧?这个过程不算是燃烧了吧?是物理反应?如果在化学范畴内讨论燃烧就一定需要助燃物?

追答

太阳发光发热,靠的是其内部核聚变产生的能量,不是化学反应,属于核物理范畴。化学反应产生的能量跟原子核的能量不在一个数量级。燃烧之所以能产生能量,因为反应以后生成物的能量比反应物的能量低。能量越低越稳定,微观上可以理解为反应物的活泼电子,转移到更加稳定的轨道上了。就像水往低处流一样,电子会自动向状态稳定的方向发展。而助燃物或者说氧化剂就是提供这一条件的,接纳电子的。

第2个回答  2020-01-14
燃烧是一个化学反应,化学反应需要氧化物和还原物啊,我是这样理解的,请批评指正
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