Les phénomènes de combustion s'assimilent
à des réactions chimiques au cours de laquelle
des composés disparaissent et d'autres apparaissent.
Pourquoi la présence du dioxygène y est-elle
nécessaire ?
1. Le phénomène de combustion
a. Qu'est-ce-qu'une combustion ?
Tous les jours, dans notre entourage, nous pouvons
observer des réactions de combustion : la
flamme d'un réchaud à gaz, une bougie qui
brûle, une allumette enflammée... Ce que
l'on appelle brûler est une réaction de
combustion. Les combustions dégagent de
l'énergie sous différentes formes :
lumière, chaleur ... mais d'autres combustions
sont moins visibles. En effet respirer, manger sont aussi
des réactions de combustion qui dégagent de
l'énergie.
b. De la nécessité du dioxygène
Expérience 1 :
Plaçons une bougie allumée dans un bac
rempli d'eau et recouvrons-la hermétiquement d'un
bocal. Au bout de quelques instants, la bougie
s'éteint tandis que le niveau d'eau dans le bocal
a monté. La combustion de la bougie a
consommé l'air emprisonné dans le bocal.
L'eau a remplacé l'air et est montée dans
le bocal. L'air est nécessaire à la
combustion ; par exemple, nous pouvons raviver des
braises en soufflant dessus.
Sans air, il n'y a pas de combustion
possible.
2. Une combustion est une réaction chimique
Rappelons que lors d'une réaction chimique,
des corps interagissent et donnent un ou plusieurs produits
à la fin de la réaction.
Entre le carbone et le dioxygène se produit une
réaction chimique qui dégage du dioxyde de
carbone. Le carbone est appelé le
combustible, et le dioxygène est
appelé le comburant.
Une combustion est une réaction
chimique dont l'un des réactifs est le
dioxygène.
3. Un exemple de combustion : la combustion au fer
4. Etude de la combustion du carbone
Le carbone, élément de symbole
C, est largement répandu dans la nature. Il
est nécessaire à l'existence des organismes
vivants et a de nombreuses applications dans l'industrie.
Il se trouve principalement sous forme de
charbon, mais sa diversité de
structure lui permet de s'associer sous d'autres
formes : graphite,
diamant...
Il est le composant principal des combustibles
fossiles : pétrole et
gaz naturel (hydrocarbures).
a. Montage expérimental
Portons un morceau de charbon de bois à
incandescence et plongeons le dans un flacon de
dioxygène. Après l'incandescence,
retirons le morceau de charbon et versons de l'eau de
chaux dans le flacon.
b. Observations
Le charbon de bois (constitué presque totalement
de carbone) brûle vivement dans le dioxygène
et son volume diminue, montrant que le carbone a
été consommé lors de la
combustion.
Si nous plongeons par la suite une bûchette
incandescente dans le flacon, celle-ci s'éteint.
Ce test démontre que tout le
dioxygène a disparu. Le
précipité blanc de l'eau de chaux montre
l'apparition d'un nouveau composé : le
dioxyde de carbone.
c. Conclusion
Lorsque le charbon brûle, deux corps disparaissent
(le carbone et le dioxygène) et un nouveau
composé se forme (le dioxyde de carbone) : la
combustion du carbone est une réaction chimique
dans laquelle le carbone et le dioxygène sont les
réactifs et le dioxyde de carbone le produit. Le
carbone est le
combustible, et le dioxygène, le
comburant.
Nous symbolisons cette réaction chimique
par :
L'essentiel
Une combustion est une réaction chimique qui
nécessite deux réactifs : le
comburant, c'est-à-dire le
dioxygène, et le combustible, comme
le fer ou le carbone.
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