Las respuestas de Jayank son perfectamente buenas para los exámenes introductorios de química, pero la realidad de la situación es más complicada. La combustión de metanol (o cualquier otro hidrocarburo) no es una reacción de un solo paso, que implica una sola ecuación. Hay múltiples pasos y, a menudo, múltiples escalas de tiempo en este tipo de reacciones.
La combustión comienza con un sistema de moléculas energéticas de combustible, creado al calentar el sistema de manera que las moléculas vibren intensamente. En algún momento, la molécula vibra tan violentamente que uno de los átomos de hidrógeno se desprende,
CH3OH + energía -> C * H2OH + H *
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produciendo el radical hidroximetilo, C * H2OH y un átomo de hidrógeno, donde estoy usando un asterisco para indicar la posición del electrón no apareado. Estos átomos de hidrógeno reaccionan con el oxígeno molecular para eventualmente formar agua,
4 H * + O2 -> 2 H2O
Cuando el radical C * H2OH colisiona con una molécula de oxígeno, uno de los átomos de oxígeno se adhiere a donde salió ese primer hidrógeno,
C * H2OH + O2 -> CH2 (OO *) OH
formando un radical hidroximetil peroxilo, en el que el electrón no apareado se mueve a uno de los átomos de oxígeno. El átomo de oxígeno con el electrón no apareado luego arranca un hidrógeno de otra parte de la molécula. En este caso, eliminar el hidrógeno del grupo hidroxi (OH) es energéticamente favorable, y la vía dominante es
CH2 (OO *) OH -> CH2 (OOH) O *
seguido de una eliminación del radical hidroperoxilo (HO2),
CH2 (OOH) O * -> CH2O + HO2
El radical hidroperoxilo es relativamente estable y de larga vida, pero finalmente reacciona con los átomos de hidrógeno para formar agua. Luego nos quedamos con la molécula de formaldehído, CH2O. En este punto, el proceso esencialmente se repite:
CH2O + energía -> C * HO + H
4H + O2 -> 2H2O
C * HO + O2 -> C (OO *) HO -> C * (OOH) O
Esta vez, hay dos opciones: eliminación de dirección de HO2
C * (OOH) O -> HO2 + CO
o eliminación del radical hidroxilo (OH) altamente reactivo
C * (OOH) O -> CO2 + OH
Puede ver que, básicamente, cualquiera de estas reacciones producirá dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) en los pasos posteriores. Por lo tanto, para resumir todo el proceso, podemos escribir
2CH3OH + 3O2 -> 2CO2 + 4H2O
