Les combustions (Chap2)

1. Les combustions (Chap2) • 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 combustible air La lutte contre le feu passe par la suppression de l’un des côtés de ce triangle. chaleur

2. 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. • 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.

3. 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.

4. 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.

5. En conclusion, le carbone et le dioxygène disparaissent et il apparaît un corps nouveau : le dioxyde de carbone. Cette réaction est une combustion. Cette transformation chimique se traduit par une équation-bilan résumant le tableau ci-dessus : CARBONE + DIOXYGENE  DIOXYDE DE CARBONE Réactifs Produits Codes utilisés : « + » signifie « réagit avec » «  » signifie « donne »

6. 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

7. 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.

8. L’équation-bilan de cette réaction chimique est donc : FER + DIOXYGENE  OXYDE DE FER Réactifs Produits • 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.

9. 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. On met une pincée de sulfate de cuivre anhydre sur le liquide formé. Le sulfate bleuit. On est donc en présence d’eau. buée

10. On maintient maintenant un flacon renversé au dessus de la flamme durant 5 à 10 secondes. 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.

11. La combustion du gaz butane dans l’air donne de la vapeur d’eau et du dioxyde de carbone.

12. 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.

13. 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. FIN