Les produits de combustion - Maxicours

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Les produits de combustion

Objectifs
La production d'énergie passe par la combustion de matières premières comme le charbon et les hydrocarbures. Ces combustions engendrent des produits qui dépendent des matières premières utilisées.
1. La combustion
a. Définition
Une combustion est une réaction chimique. Les réactifs sont le combustible (corps qui brûle) et le comburant (corps qui aide à brûler). Le comburant est généralement le dioxygène.
Cette réaction s'accompagne toujours d'un dégagement de chaleur (réaction exothermique).



Remarques : seules sont considérées ici les combustions dont le dioxygène est le comburant. Les hydrocarbures et le charbon sont de très bons combustibles.
b. Combustion complète
Quand il y a assez de dioxygène (réactif en excès), la combustion d'une matière première est complète. Elle produit du dioxyde de carbone et de l'eau (avec les hydrocarbures).
c. Combustion incomplète
Quand il n'y a pas assez de dioxygène, la combustion est dite incomplète. Elle risque de former du monoxyde de carbone, du carbone ou les deux à la fois.

Rappel : le dioxygène de l'air est un comburant. Le diazote contenu dans l'air est un gaz inerte qui ne réagit ni n'intervient au cours de la réaction.

Remarque : une combustion complète produit plus d'énergie (transférée sous forme de chaleur) qu'une combustion incomplète.

2. Quelques combustions complètes
a. Combustion du carbone
La combustion complète du carbone, contenu dans le charbon, produit du dioxyde de carbone.



Équation de la réaction :  C + O2 -> CO2
b. Combustion du méthane
La combustion complète du méthane (gaz de ville) produit du dioxyde de carbone et de l'eau.


Équation de la réaction :   CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O
c. Combustion du propane
  La combustion complète du propane (gaz de chauffage ou domestique) produit aussi du dioxyde de carbone et de l'eau.


Équation de la réaction :  C2H6 + 7/2 O2 -> 2 CO2 +3 H2O
3. Quelques combustions incomplètes
a. Combustion incomplète du carbone
La combustion incomplète du carbone peut produire (dans certaines conditions) du monoxyde de carbone selon l'équation suivante :

Puis, le monoxyde de carbone produit réagit lui-même avec le dioxygène de l'air :
b. Combustion incomplète du méthane
La combustion incomplète du méthane produit du carbone ou du monoxyde de carbone et de l'eau.
Équations possibles de la réaction :
c. Combustion incomplète du propane
La combustion incomplète du propane produit aussi du monoxyde de carbone ou du carbone et de l'eau :


L'essentiel

Une combustion est une réaction chimique exothermique mettant en jeu un combustible et un comburant (par exemple, les hydrocarbures avec le dioxygène de l'air).

La combustion complète d'un hydrocarbure produit du dioxyde de carbone (CO2) et de l'eau (H2O).

La combustion incomplète d'un hydrocarbure risque de produire du monoxyde de carbone, ou du carbone, et de l'eau.

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