Première S 2015-2016

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Ecrire une réaction de combustion

La combustion d'une molécule organique en contact avec le dioxygène produit du dioxyde de carbone et de l'eau. Il est souvent plus simple d'équilibrer l'élément oxygène en dernier.

Écrire l'équation de la réaction de combustion du propane \(\displaystyle{\ce{C3H8_{(g)}}}\) dans l'air.

Etape 1

Repérer le combustible

On repère, dans l'énoncé, le combustible et sa formule brute.

D'après l'énoncé, le combustible est le propane de formule brute \(\displaystyle{\ce{C3H8_{(g)}}}\).

Etape 2

Rappeler la nature du comburant présent dans l'air

On rappelle que, dans l'air, le comburant présent est le dioxygène \(\displaystyle{\ce{O2_{(g)}}}\).

Le comburant présent dans l'air est le dioxygène \(\displaystyle{\ce{O2_{(g)}}}\).

Etape 3

Rappeler la nature des produits

On rappelle la nature des produits de la combustion d'une molécule organique : le dioxyde de carbone \(\displaystyle{\ce{CO2_{(g)}}}\) et l'eau \(\displaystyle{\ce{H2O_{(g)}}}\).

On se limite, ici, aux combustions complètes. Si la quantité de dioxygène disponible n'est pas suffisante, on parle de combustions incomplètes et il y aura d'autres produits comme le monoxyde de carbone \(\displaystyle{\ce{CO_{(g)}}}\) ou des particules de carbone \(\displaystyle{\ce{C_{(s)}}}\).

Les produits de la combustion du propane sont le dioxyde de carbone \(\displaystyle{\ce{CO2_{(g)}}}\) et l'eau \(\displaystyle{\ce{H2O_{(g)}}}\).

Etape 4

Débuter l'écriture de l'équation de la réaction

On débute l'écriture de l'équation de la réaction en plaçant :

  • Les réactifs à gauche de la flèche : le combustible et le dioxygène \(\displaystyle{\ce{O2_{(g)}}}\)
  • Les produits à droite de la flèche : le dioxyde de carbone \(\displaystyle{\ce{CO2_{(g)}}}\) et l'eau \(\displaystyle{\ce{H2O_{(g)}}}\)

On obtient :

\(\displaystyle{\ce{C3H8_{(g)}} + \ce{O2_{(g)}} \ce{->} \ce{CO2_{(g)}} + \ce{H2O_{(g)}}}\)

Etape 5

Équilibrer les éléments carbone et hydrogène

On équilibre les éléments carbone \(\displaystyle{\ce{C}}\) et hydrogène \(\displaystyle{\ce{H}}\) en ajustant les coefficients stoechiométriques des espèces chimiques qui en contiennent.

Dans l'équation :

\(\displaystyle{\ce{C3H8_{(g)}} + \ce{O2_{(g)}} \ce{->} \ce{CO2_{(g)}} + \ce{H2O_{(g)}}}\)

On trouve :

  • 3 atomes de carbone du côté des réactifs et seulement 1 du côté des produits
  • 8 atomes d'hydrogène du côté des réactifs et seulement 2 du côté des produits

Pour équilibrer ces atomes, on doit donc :

  • Ajuster le coefficient stoechiométrique du dioxyde de carbone à 3, afin d'avoir aussi 3 atomes de carbone du côté des produits.
  • Ajuster le coefficient stoechiométrique de l'eau à 4, afin d'avoir aussi 8 (\(\displaystyle{=4 \times 2}\)) atomes d'hydrogène du côté des produits.

On obtient :

\(\displaystyle{\ce{C3H8_{(g)}} + \ce{O2_{(g)}} \ce{->} 3 \ce{CO2_{(g)}} + 4 \ce{H2O_{(g)}}}\)

Etape 6

Équilibrer l'élément oxygène

On équilibre l'élément oxygène \(\displaystyle{\ce{O}}\) en ajustant les coefficients stoechiométriques des espèces chimiques qui en contiennent.

Dans l'équation :

\(\displaystyle{\ce{C3H8_{(g)}} + \ce{O2_{(g)}} \ce{->} 3 \ce{CO2_{(g)}} + 4 \ce{H2O_{(g)}}}\)

On trouve \(\displaystyle{3 \times 2 + 4 \times 1 = 10}\) atomes d'oxygène du côté des produits et seulement 2 du côté des réactifs.

Pour équilibrer cet atome, on doit donc ajuster le coefficient stoechiométrique du dioxygène à 5, afin d'avoir aussi 10 atomes d'oxygène du côté des réactifs.

On obtient :

\(\displaystyle{\ce{C3H8_{(g)}} + 5 \ce{O2_{(g)}} \ce{->} 3 \ce{CO2_{(g)}} + 4 \ce{H2O_{(g)}}}\)