醇的燃烧

醇是带有 -OH 官能团的同系物，也是重要的燃料，乙醇会掺进汽油里，也在酒精灯中燃烧。由于醇分子里本来就含有一个氧原子，它燃烧得既容易又洁净，这正是醇的燃烧成为中五碳化合物一章常见内容的原因。

考试会考配平方程式、条件、火焰现象，以及沿同系物往下放热量的变化趋势。

完全燃烧

当醇在充足氧气中燃烧时，每个碳原子变成二氧化碳，每个氢原子变成水。这个反应强烈放热。

用正确的化学式和状态符号写出，常见方程式为：

• 甲醇：2CH₃OH(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 4H₂O(l)
• 乙醇：C₂H₅OH(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(l)
• 丙-1-醇：2C₃H₇OH(l) + 9O₂(g) → 6CO₂(g) + 8H₂O(l)

醇 CnH2n+1OH 的通式为：

CnH2n+1OH + (3n/2) O₂ → n CO₂ + (n+1) H₂O

配平技巧：先定好碳原子（n CO₂）和氢原子（(n+1) H₂O），再数右边的氧原子，减去醇本身已经提供的那一个氧原子，最后调整 O₂ 的系数。如果这个系数算出来是分数，就把整条方程式加倍，这正是甲醇和丙-1-醇的方程式以 2 开头的原因。

不完全燃烧

当氧气供应有限时，碳没有被完全氧化，于是生成有毒的一氧化碳气体，或烟灰（碳），代替二氧化碳，并伴随水：

2C₂H₅OH(l) + 5O₂(g) → 4CO(g) + 6H₂O(l)

不完全燃烧放出的热量比完全燃烧少，所以燃烧不完全的燃料既浪费能量，又产生有毒的一氧化碳。

所需条件

燃烧需要来自空气的氧气供应和一个引燃源，使醇蒸气升到着火温度的火花或火焰。燃烧是完全还是不完全，只取决于有多少氧气可用。

不使用催化剂。

现象

• 完全燃烧： 洁净、不发光的蓝色火焰，烟灰极少，并放出大量热量。生成的气体使石灰水变浑浊（二氧化碳），无色液滴在冷表面上凝结（水）。
• 不完全燃烧： 黄色、发光、略带烟灰的火焰、较少热量，在伸入火焰中的冷表面上可能形成黑色烟灰沉积。

由于醇自身带着一个氧原子，它燃烧得比相同碳数的烯烃更洁净；烯烃含碳比例更高，燃烧时火焰更多烟、更发光。

燃烧热的变化趋势

沿同系物往下，每个后一个醇都多出一个 -CH₂⁻ 单元，于是有更多的碳原子和氢原子被氧化，产物中形成更多的键。因此每摩尔放出的热量从甲醇到乙醇再到丙醇依次增大。

这一趋势是很受青睐的比较题，也直接连到燃烧热的计算。

常见错误

要记得醇本身已经提供了一个氧原子，所以数氧时不要把它当成烷烃来处理。最后再配平 O₂，当系数是分数时把方程式加倍。

不要把二氧化碳写成不完全燃烧的产物，那是一氧化碳或碳。始终写状态符号，在室温下把水写成 (l)。

在 SPM 考试中的出现方式

在 试卷二 (4541/2) 里，你可能被要求写出并配平某个指定醇的燃烧方程式、解释火焰为何洁净，或比较同系物中相邻成员放出的热量。在 试卷一 (4541/1) 里，客观题会考产物和火焰颜色。

把每个现象都连回到有多少氧气可用，你的燃烧答案就会保持准确而一致。