Transcript Les combustions (Chap2)

Les combustions (Chap2)
I. Généralités
Toutes les combustions dégagent de l’énergie qui est libérée
sous forme de chaleur et de lumière.
C’est le dioxygène de l’air qui réagit dans une combustion : il
est appelé le comburant.
Le corps qui brûle est le combustible.
REMARQUE 1 : le triangle du feu
Il y a risque d’incendie si 3 conditions sont réunies :
 présence de combustible
 présence d’air
 chaleur
La lutte contre le feu passe par
la suppression de l’un des côtés
de ce triangle.
chaleur
REMARQUE 2
Manger et respirer c’est aussi « brûler ».
Respirer c’est consommer 0,6 L de dioxygène par minute au
repos et plus de 3 L pour un effort physique important.
Le dioxygène est transporté par le sang vers tous les
organes du corps. En mangeant, on enrichit le sang et les
tissus de substances nutritives qui réagissent en tant que
combustibles avec le dioxygène. Ainsi la température du
corps se maintient à 37°C chez l’Homme.
Ces combustions ont lieu sans flamme. L’un des produits
dégagés par ces combustions lentes est le dioxyde de
carbone, présent dans l’air expiré.
II. Combustion du carbone
On chauffe l’extrémité d’un morceau de charbon de bois et on
observe sa combustion dans l’air.
On le plonge ensuite dans un flacon contenant du dioxygène.
DIOXYGÈNE
La combustion est plus vive
dans le dioxygène que dans
l’air.
Le charbon de bois disparaît
au fur et à mesure qu’il se
consomme.
Il se dégage de la chaleur.
On aspire avec une seringue le gaz formé et on le
place dans un bécher contenant de l’eau de chaux.
L’eau de chaux se trouble ce qui montre qu’il s’est
formé du dioxyde de carbone.
En conclusion, le carbone et le dioxygène disparaissent et il
apparaît un corps nouveau : le dioxyde de carbone.
Cette réaction est une combustion.
Etat initial (réactifs)
Etat final (produits)
Carbone (combustible)
Dioxygène (comburant)
Dioxyde de carbone
Cette transformation chimique se traduit par une
équation-bilan résumant le tableau ci-dessus :
CARBONE + DIOXYGENE  DIOXYDE DE CARBONE
Réactifs
Codes utilisés :
Produits
« + » signifie « réagit avec »
«  » signifie « donne »
III. Combustion du fer
Dans l’air, la combustion de la paille de fer est lente.
Un fil de fer ne brûle pratiquement pas.
Dans le dioxygène, la combustion de la paille de fer et du fil de
fer est vive avec production de lumière et d’étincelles.
La chaleur produite est intense.
paille de fer
dioxygène
sable
La paille de fer a disparu
Formation d’un solide dur et gris
(oxyde magnétique de fer)
Le gaz qui se trouve dans le flacon ne trouble pas l’eau de
chaux.
La combustion du fer dans le dioxygène ne produit pas de
dioxyde de carbone.
On peut réaliser la combustion dans l’air avec une pile en
réalisant un court-circuit dans une soucoupe.
On vérifie alors que la masse augmente au cours de la
combustion.
En effet, le fer s’est combiné avec le dioxygène de l’air.
Etat initial (réactifs)
Etat final (produits)
fer (combustible)
Dioxygène (comburant)
oxyde de fer
L’équation-bilan de cette réaction chimique est donc :
FER + DIOXYGENE  OXYDE DE FER
Réactifs
Produits
IV. Combustion du butane
1/ Combustion complète
Le butane est un gaz combustible. On l’utilise dans de
nombreux appareils domestiques : cuisinière, appareil de
chauffage, briquets etc. Il brûle dans l’air avec une flamme
bleue.
On allume un labogaz et on
récupère les gaz dégagés en
plaçant un verre à pied sec et
froid au dessus de la flamme.
On observe une condensation sur
les parois à l’intérieur du verre à
pied.
buée
On met une pincée de
sulfate de cuivre anhydre
sur le liquide formé.
Le sulfate bleuit.
On est donc en présence
d’eau.
On maintient maintenant un flacon
renversé au dessus de la flamme
durant 5 à 10 secondes.
eau de chaux
On retourne rapidement ce flacon et
on y verse de l’eau de chaux.
Celle-ci se trouble.
Il y a donc présence de dioxyde de
carbone.
La combustion du gaz butane dans l’air donne de la vapeur
d’eau et du dioxyde de carbone.
Etat initial (réactifs)
Etat final (produits)
(1) butane (combustible)
(2) air (comburant)
(3) vapeur d’eau
(4) dioxyde de carbone
3
1
2
4
Le bilan de la réaction s’écrit :
BUTANE + DIOXYGENE  EAU + DIOXYDE DE CARBONE
Réactifs
Produits
REMARQUE
Le butane est un hydrocarbure composé de carbone et
d’hydrogène.
En brûlant, la molécule se casse, le carbone se combine avec le
dioxygène de l’air pour donner du dioxyde de carbone et
l’hydrogène se combine avec le dioxygène pour former de l’eau.
Le dioxyde de carbone n’est pas toxique mais il peut provoquer
la mort par asphyxie s’il remplace le dioxygène de l’air.
Il n’est pas possible de faire brûler du dioxyde de carbone
d’où le nom de combustion complète.
2/ Combustions incomplètes
Lorsque la quantité d’air est insuffisante, la flamme est rouge
au lieu d’être bleue.
Il se forme alors en plus des produits déjà nommés (eau et
dioxyde de carbone) :
 du carbone (dépôt de noir de fumée sur les casseroles par
exemple).
 parfois du monoxyde de carbone. C’est un gaz incolore et
inodore comme le dioxyde de carbone, mais il est très toxique
donc dangereux. Le monoxyde de carbone peut brûler pour
donner du dioxyde de carbone…
butane + dioxygène  carbone + monoxyde de carbone + eau
3/ Combustions explosives
Un mélange de gaz combustible et d’air peut exploser au
contact d’une flamme ou d’une étincelle.
C’est pourquoi il est dangereux de laisser s’échapper du gaz si
on ne l’emflamme pas aussitôt.