Podczas spalania alkanów mogą zachodzić trzy rodzaje reakcji w zależności od dostępności tlenu:
- Spalanie całkowite – przy pełnym dostępie tlenu, produktem są dwutlenek węgla (CO₂) i woda (H₂O).
- Spalanie niecałkowite – przy ograniczonym dostępie tlenu, produktem jest tlenek węgla (CO) i woda.
- Półspalanie (częściowe spalanie) – przy jeszcze bardziej ograniczonym dostępie tlenu, produktem jest sadza (C) i woda.
Ogólny wzór na spalanie alkanów:
\[2 \text{C}_n \text{H}_{2n+2} + (3n + 1) \text{O}_2 \rightarrow 2n \text{CO}_2 + 2(n+1) \text{H}_2 \text{O}\]
- To jest równanie dla całkowitego spalania alkanów, gdzie n to liczba atomów węgla.
Spalanie metanu (CH₄):
- Całkowite spalanie:
\[\text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2 \text{O}\]
- Niecałkowite spalanie:
\[2 \text{CH}_4 + 3 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{CO} + 2 \text{H}_2 \text{O}\]
- Półspalanie (z sadzą):
\[\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{C} + 2 \text{H}_2 \text{O}\]
Spalanie butanu (C₄H₁₀):
- Całkowite spalanie:
\[2 \text{C}_4 \text{H}_{10} + 13 \text{O}_2 \rightarrow 8 \text{CO}_2 + 10 \text{H}_2 \text{O}\]
- Niecałkowite spalanie:
\[2 \text{C}_4 \text{H}_{10} + 9 \text{O}_2 \rightarrow 8 \text{CO} + 10 \text{H}_2 \text{O}\]
- Półspalanie (z sadzą):
\[2 \text{C}_4 \text{H}_{10} + 5 \text{O}_2 \rightarrow 8 \text{C} + 10 \text{H}_2 \text{O}\]
Spalanie propanu (C₃H₈):
- Całkowite spalanie:
\[\text{C}_3 \text{H}_8 + 5 \text{O}_2 \rightarrow 3 \text{CO}_2 + 4 \text{H}_2 \text{O}\]
- Niecałkowite spalanie:
\[\text{C}_3 \text{H}_8 + 3,5 \text{O}_2 \rightarrow 3 \text{CO} + 4 \text{H}_2 \text{O}\]
- Półspalanie (z sadzą):
\[\text{C}_3 \text{H}_8 + 2 \text{O}_2 \rightarrow 3 \text{C} + 4 \text{H}_2 \text{O}\]
Spalanie oktanu (C₈H₁₈):
- Całkowite spalanie:
\[\text{C}_8 \text{H}_{18} + 12,5 \text{O}_2 \rightarrow 8 \text{CO}_2 + 9 \text{H}_2 \text{O}\]
- Niecałkowite spalanie:
\[\text{C}_8 \text{H}_{18} + 8,5 \text{O}_2 \rightarrow 8 \text{CO} + 9 \text{H}_2 \text{O}\]
- Półspalanie (z sadzą):
\[\text{C}_8 \text{H}_{18} + 4,5 \text{O}_2 \rightarrow 8 \text{C} + 9 \text{H}_2 \text{O}\]