Les combustions
Introduction
Il sert à nous chauffer l’hiver, nous éclairer, à faire rouler nos voitures ou voler nos avions. Il est utilisé pour travailler les métaux ou encore pour cuisiner. Ce précieux allié, c’est le feu. Il est omniprésent dans notre société mais comment fonctionne exactement la combustion ?
1) Combustion de carbone
Le charbon de bois (le fusain) est constitué essentiellement de carbone (environ 90%)
Expérience 1
==> On introduit un morceau de fusain incandescent dans un flacon contenant de l'air
==> On verse ensuite l'eau de chaux dans le flacon où a eu lieu la combustion, puis on agite
Expérience 2
On refait la même expérience mais cette fois dans un flacon de dioxygène pur
Observation
- Dans le flacon contenant de l'air la combustion s'effectue sans flamme. Le morceau de fusain reste incandescent quelques instants puis s'éteint
- Dans le flacon contenant le dioxygène pur la combustion est beaucoup plus vive que dans l'air. Elle dégage davantage de chaleur et de lumière. La réaction dure plus longtemps
- L'eau de chaux se trouble.
Conclusion
Lorsque le carbone brûle, il se forme du dioxyde de carbone qui trouble l’eau de chaux, tandis que le carbone et le dioxygène disparaissent.
- Le carbone est le combustible.
- Le dioxygène est le comburant.
- Le dioxyde de carbone est un produit de la combustion.
On déduit la combustion du carbone est une transformation chimique dont le bilan s’écrit :
carbone + dioxygène ⟶ dioxyde de carbone
💡 Remarque : La combustion s'arrête lorsque l'un des deux réactifs a disparu totalement.
2) Combustion du butane
Le butane est un hydrocarbure saturé de la famille des alcanes et de formule C4H10 Le butane est un gaz principalement utilisé comme combustible à usage domestique dans les : gazinières, chauffe-eau …
Expérience 1
⟶ On place un récipient vide au-dessus d’une flamme bleue (virole ouverte) d’un bec bunsen.
⟶ On verse ensuite de l’eau de chaux dans le récipient
Observation
- Flamme bleue, très chaude
- Formation de la buée (eau).
- L’eau de chaux se trouble
Conclusion
- Lorsque la virole est ouverte , une grande quantité d'air entre dans la cheminée, dans ce cas on dit que la combustion est complète.
- Pendant cette combustion il y a formation de : dioxyde de carbone et l’eau (buée)
Expérience 2
On refait la même expérience avec une flamme jaune (virole fermée)
Observation
- Flamme jaune, éclairante.
- Formation de la buée (eau).
- Apparition d’un dépôt noir
- L’eau de chaux se trouble
Conclusion
- Lorsque la virole est fermée , la quantité d'air qui entre dans la cheminée est insuffisante, dans ce cas on dit que la combustion est incomplète.
- Pendant cette combustion il y a formation de : dioxyde de carbone , de l’eau (buée), de carbone et de monoxyde de carbone (gaz incolore)
Bilan :
Le bilan de ces combustions s’écrit :
⟶ La combustion complète du butane :
butane + dioxygène ⟶ dioxyde de carbone + eau
⟶ La combustion incomplète du butane :
butane + dioxygène ⟶ dioxyde de carbone + eau + monoxyde de carbone + carbone
3) Les dangers des combustions.
Les combustions présentent différents risques :
- Risque d’incendie : si la combustion se propage à d’autres objets ; il faut donc éloigner des flammes toute matière combustible.
- Risque d’asphyxie : si le dioxygène de l’air est consommé par la combustion ; il faut donc penser à bien aéré les endroits.
- Risque d’intoxication par le monoxyde de carbone : si la combustion est incomplète ; il faut donc bien faire régler les appareils de chauffage et ventiler les locaux.
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