CH4 연소반응. CH4 산화-환원 반응

CH4 연소반응. CH4 산화-환원 반응

 

 

CH4는 CO2로 산화되었다 하는데,

왜 H2O로 산화가 아닌가요?

 

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▶ 참고: 산화-환원과 산화수

[ https://ywpop.tistory.com/6525 ]

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가령 CH4가 H2O로 산화되었다 치면,

이 과정에서 산화수가 변한 원자가 있어야 하는데,

양쪽에 공통으로 존재하는 H 원자의 산화수는

+1로 변화가 없습니다.

---> 따라서 이렇게 산화되지는 않습니다.

( CH4와 H2O에서 H의 산화수는 +1로 같다. )

( 참고: CH4와 H2O의 산화수 https://ywpop.tistory.com/8810 )

 

 

 

 

▶ CH4를 구성하는 원자는 ① C와 ② H

① 생성물에서 C를 포함하는 분자는 CO2

CH4 → CO2 에서,

C의 산화수는 –4에서 +4로 증가.

---> 이렇게 산화됨.

 

② 생성물에서 H를 포함하는 분자는 H2O

CH4 → H2O 에서,

H의 산화수는 +1에서 +1로 변화 없음.

 

 

 

 

메탄 연소 반응식

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

 

 

▶ 산화 반쪽반응: CH4 → CO2

> C의 산화수는 –4에서 +4로 증가.

> CH4는 CO2로 산화됨. CH4는 환원제.

 

 

▶ 환원 반쪽반응: O2 → H2O

> O의 산화수는 0에서 –2로 감소.

> O2는 H2O로 환원됨. O2는 산화제.

 

 

 

 

 

 

 

※ 산소의 이동으로 설명

( 각 반쪽 반응식의 합은 전체 반응식과 같아야 한다. )

> CH4 → CO2

---> 산소의 개수 증가, CH4는 산화되었다.

> 2O2 → 2H2O

---> 산소의 개수 감소, O2는 환원되었다.

 

 

※ 수소의 이동으로 설명

( 각 반쪽 반응식의 합은 전체 반응식과 같아야 한다. )

> CH4 → CO2

---> 수소의 개수 감소, CH4는 산화되었다.

> 2O2 → 2H2O

---> 수소의 개수 증가, O2는 환원되었다.

 

 

 

 

메탄의 연소반응에서

산화된 물질은 CH4, 환원된 물질은 O2.

 

 

 

산화-환원반응에서, 산화제/환원제는

즉 산화된 물질/환원된 물질은

반드시 반응물에서 찾아야 된다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8035 )

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/2719 ] 산화수 구하는 규칙(rule)

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/9588 ] redox balance. CH4 + O2 → CO2 + H2O

 

 

 

[키워드] redox CH4 + O2, redox O2 + CH4, redox CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O