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Les combustions et les transformations chimiques

I

Les combustions

A

Une transformation chimique

Transformation chimique

Une transformation chimique est une transformation au cours de laquelle :

  • Des corps sont consommés : les réactifs
  • D'autres sont formés : les produits

\(\displaystyle{Réactif_{1} + Réactif_{2} + ... \ce{->} Produit_{1} + Produit_{2} + ...}\)

Les réactifs sont indiqués à gauche et les produits à droite de la flèche. Les réactifs réagissent entre eux (symbole +) pour former (symbole de la flèche) des produits.

Voici une transformation chimique :

\(\displaystyle{Réactif_{1} + Réactif_{2}\ce{->} Produit_{1}}\)

On lit la transformation chimique ainsi :

Le réactif 1 réagit avec le réactif 2 pour former le produit 1.

B

La combustion

1

Le triangle de feu

Triangle de feu

Pour se faire, une combustion nécessite trois éléments :

  • Un combustible : le réactif susceptible de brûler (carbone, méthane, papier, bois, etc.).
  • Un comburant : le réactif entretenant la combustion. Le plus souvent le dioxygène est le comburant.
  • Une source d'énergie qui enclenche la combustion (la chaleur, une étincelle,etc.).

Ces trois éléments représentent le triangle de feu. Si un des trois éléments manque, alors il est impossible de réaliser une combustion.

2

La combustion et la transformation chimique.

Combustion

La combustion est une transformation chimique libérant de l'énergie, au cours de laquelle un combustible et un comburant sont consommés et des produits sont formés.

\(\displaystyle{Combustible + Comburant \ce{->} Produit\left(s\right)}\)

II

La combustion du carbone

On introduit un carbone incandescent dans un récipient contenant du dioxygène pur.
Le carbone s'enflamme et produit des étincelles.
Au bout d'un moment la combustion s'arrête.

-

Après la combustion, le morceau de fusain est plus petit.
Dans le récipient on introduit de l'eau de chaux.
On observe que l'eau de chaux se trouble.

-

Combustion du carbone

Lorsque du carbone brûle dans l'air, le carbone et le dioxygène réagissent entre eux. Le carbone est consommé (le fusain est plus petit), le dioxygène également.
Il se forme alors du dioxyde de carbone (Test à l'eau de chaux : l'eau de chaux se trouble en présence de dioxyde de carbone).

Le bilan de la combustion du carbone s'écrit :

\(\displaystyle{Carbone + Dioxygène \ce{->} \text{Dioxyde de carbone}}\)

III

Combustion du butane

On active un briquet contenant du butane en dessous d'un tube à essai.
On observe de la buée. De l'eau s'est formée.

On introduit de l'eau de chaux dans ce tube à essai.
L'eau de chaux se trouble. Du dioxyde de carbone s'est formé.

-

Combustion du butane

Le butane réagit avec le dioxygène de l'air pour former de l'eau (buée) et du dioxyde de carbone (test à l'eau de chaux).

Le bilan de la transformation s'écrit :

\(\displaystyle{Butane + Dioxygène \ce{->} Eau + \text{Dioxyde de carbone}}\)

IV

Les dangers des combustions

A

La combustion incomplète

Combustion incomplète

Si le dioxygène est insuffisant lors d'une combustion, on obtient une combustion incomplète.

Lors de la combustion incomplète du butane, la flamme au lieu d'être bleue devient jaune. De la fumée noire se forme.
De nouveaux produits se forment : le carbone (fumée noire) et le monoxyde de carbone (gaz incolore, inodore et très toxique).

Le bilan de la combustion incomplète s'écrit :

\(\displaystyle{Butane + \text{Peu de dioxygène} \ce{->} Eau + \text{Dioxyde de carbone} + Carbone + \text{Monoxyde de carbone}}\)

Le monoxyde de carbone est dangereux notamment du fait qu'il soit incolore et inodore. Du monoxyde de carbone se forme lors de la combustion d'une cigarette.

B

La combustion explosive

Combustion explosive

Si le combustible est mélangé au dioxygène dans une certaine proportion, il y a un risque d'explosion.