Combustion des matériaux organiques dans l’air exercices corrigés
Combustion des matériaux organiques dans l’air
I. Combustion de papier dans l’air
1. Expérience
2. Observation et conclusion :
– Le papier brûle avec une flamme jaune et la fumée noire indique la formation du carbone (combustion incomplète).
– L’eau de chaux qui se trouble (dioxyde de carbone comme produit).
– la buée qui apparaît sur les parois intérieures du tube à essai indique la formation de l’eau.
– La combustion de papier est incomplète qui produit essentiellement le dioxyde de carbone et l’eau et d’autre produits selon l’équation :
$ \text { papier }+ \text { dioxygène } \rightarrow \text { eau }+ \text { dioxyde de carbone }+ \text { autres produits } $
$ \text { papier }+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}+\mathrm{CO}_{2}+\text { autres produits }$
– Selon la loi de conservation des atomes le papier se constituée essentiellement d’atome de carbone et hydrogène
II. Combustion de plastique dans l’air
1. Expérience :
2. Observation et conclusion :
– L’eau de chaux qui se trouble indique la formation du dioxyde de carbone.
– la buée qui apparaît sur les parois intérieures du tube à essai indique la formation de l’eau.
– La fumée noire formée sur la coupelle indique la formation du carbone.
– La combustion du polyéthylène dans le dioxygène de l’air est une réaction chimique qui produit essentiellement de l’eau et du dioxyde de carbone et d’autre produits
– L’équation de combustion s’écrit:
Polyéthylène + dioxygène $\rightarrow$ eau + dioxyde de carbone + autres produits
– L’équation-bilan s’écrit :
Polyéthylène $+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}+\mathrm{CO}_{2}+$ autres produits
– Le polyéthylène est essentiellement constitué d’atomes d’hydrogène et de carbone.
– Donc les matiées organiques se constitueé essentilement d’atomes d’hydrogène et de carbone.
III. Dangers de combustion des matériaux organiques (matières organiques)
– La combustion des matériaux organiques conduit à la formation des gaz toxiques qui peuvent présenter un danger pour la santé et l’environnement.
Exemples
Conclusion :
– La combustion de la matière organique dans le dioxygène est une réaction chimique qui produit essentiellement de l’eau et du dioxyde de carbone.
– La matière organique est essentiellement constituée d’atomes de carbone $C$ et d’atomes d’hydrogène $H$.
– Certaines combustions des matières organiques produisent en plus du dioxyde de carbone et de l’eau, d’autres produits qui dépendent de la nature de la matière organique brûlée.
– La combustion des matériaux organiques conduit à la formation des gaz toxiques qui peuvent présenter un danger pour la santé et l’environnement
Exercice 1:
Compléter les vides par ce qui convient :
• La combustion $……………………$ produit toujours du dioxyde de carbone et de l’eau.
• La combustion$……………………$produit en plus du dioxyde de carbone et de l’eau, du carbone et du monoxyde de carbone.
• Une matière organique est formée de molécules qui contiennent toujours des atomes de $……………………$et des atomes d’$……………………$, plus éventuellement des atomes d’$……………………$ $O$, d’$……………………$$N$, de $……………………$ $S$ et de $……………………$ $Cl$.
• La combustion des matériaux organiques conduit à la formation des gaz $……………………$, qui peuvent présenter un $……………………$ pour la santé :
– La combustion du nylon provoque l’apparition du gaz $……………………$ de formule chimique $……………………$
– La combustion du $PVC$ provoque l’apparition du gaz $……………………$ de formule chimique $……………………$
– La combustion du polyester provoque l’apparition du gaz $……………………$ de formule chimique $……………………$
• La combustion complète produit toujours du dioxyde de carbone et de l’eau.
• La combustion incomplète produit en plus du dioxyde de carbone et de l’eau, du carbone et du monoxyde de carbone.
• Une matière organique est formée de molécules qui contiennent toujours des atomes de carbone $(C)$ et des atomes d’hydrogène $(H)$, plus éventuellement des atomes d’oxygène $(O)$, d’azote $(N)$, de soufre $(S)$ et de chlore $(Cl)$.
• La combustion des matériaux organiques conduit à la formation des gaz toxiques, qui peuvent présenter un danger pour la santé :
– La combustion du nylon provoque l’apparition du gaz cyanure d’hydrogène de formule chimique $HCN$
– La combustion du $PVC$ provoque l’apparition du gaz chlorure d’hydrogène de formule chimique $HCl$
– La combustion du polyester provoque l’apparition du gaz monoxyde de carbone de formule chimique $CO$
Exercice 2:
Choisissez la bonne réponse :
$1)$ Les matériaux organiques brûlent en consommant de le :
• Dihydrogène
• Monoxyde de carbone
• Dioxygène
$2)$ La combustion complète produit essentiellement du et de :
• Dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau
• Dihydrogène et dioxyde de carbone
• Monoxyde de carbone et de la vapeur d’eau
$3)$ La combustion incomplète donne du et des particules de :
• Dioxyde de carbone et du carbone
• Dihydrogène et du carbone
• Monoxyde de carbone et du carbone
$4)$ Le papier est un matériau organique. Sa combustion est une réaction chimique. Nommer les réactifs qui interviennent dans cette réaction :
• Dihydrogène et la matière organique
• La matière organique et l’oxygène
• Dioxygène et la matière organique
$5)$ La combustion de certaines matières plastiques libère, quel gaz ?
• Chlorure d’hydrogène
• Diazote
• Monoxyde de carbone
$6)$ Sélectionner dans la liste suivante, le nom des atomes à partir desquels est essentiellement constituée la matière organique : fer, carbone, zinc, hydrogène, soufre
• Hydrogène et soufre hydrogène et fer
• Hydrogène et carbone
$7)$ Sélectionner dans la liste suivante, les symboles des atomes qui sont les constituants essentiels de la matière organique : $Fe, S, Na, C, Cu, H$
• $H$ et $C$
• $H$ et $Na$
• $H$ et $S$
$8)$ Comment sont les matériaux organiques ?
• Ce sont des gaz
• Ce sont des combustibles
• Ce sont des produits
$9)$ donner la formule des produits qui se dégagent toujours lors d’une combustion complète d’une substance organique
• $\mathrm{H}_{2}O$ et $\mathrm{CO}_{2}$
• $CO$ et $\mathrm{H}_{2}O$
• $\mathrm{H}_{2}$ et $\mathrm{CO}_{2}$
$10)$ donner la formule de deux produits qui peuvent se former lors d’une combustion incomplète
• $CO$ et $C$
• $\mathrm{H}_{2}O$ et $C$
• $C$ et $\mathrm{CO}_{2}$
$1)$ Dioxygène
$2)$ Dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau
$3)$ Monoxyde de carbone et du carbone
$4)$ Dioxygène et la matière organique
$5)$ Chlorure d’hydrogène
$6)$ Hydrogène et carbone
$7)$ $H$ et $C$
$8)$ Ce sont des combustibles
$9)$ $\mathrm{H}_{2}O$ et $\mathrm{CO}_{2}$
$10)$ $CO$ et $C$
Exercice 3:
La combustion de la matière plastique $PVC$ dans l’air, produit l’eau et le dioxyde de carbone et le gaz chlorure d’hydrogène.
$1)$ Donner les noms des réactifs lors de cette combustion
$2)$ Donner les noms des produits et leurs formules chimiques lors de cette réaction chimique.
$3)$ Quels sont les atomes qui forment le $PVC$ ? justifier votre réponse.
$4)$ La matière plastique $PVC$ est-elle une matière organique ? Justifier votre réponse.
$1)$ Polychlorure de vinyle $(PVC)$ et dioxygène
$2)$ l’eau $\mathrm{H}_{2}O$ et le dioxyde de carbone $\mathrm{CO}_{2}$ et le gaz chlorure d’hydrogène $(HCL)$.
$3)$ Carbone et Chlore et Hydrogène
Ø Selon la loi de conservation des atomes le $PVC$ se constituée essentiellement d’atome de carbone de Chlore et hydrogène
$4)$ La matière organique est essentiellement constituée d’atomes de carbone $C$ et d’atomes d’hydrogène $H$.
donc le $PVC$ est une matière organique.
Exercice 4:
Pour savoir les atomes qui entrent dans laconstitutiondu polyéthylène $PE$, on réalise les expériences suivantes :
On fait brûler un morceau de polyéthylène dans l’air et on place un tube à essai au-dessus de la flamme, on observe la formation de la buée dans les parois intérieures du tube.
On verse un peu de l’eau de chaux dans le tube, on observe que l’eau de chaux se trouble.
$1)$ Quel nom porte le groupe de matières auquel appartient le polyéthylène ?
$2)$ Qu’indique la buée qui a apparu sur les parois intérieures du tube ?
$3)$ Qu’indique l’eau de chaux troublée ?
$4)$ Quels sont les réactifs de la combustion du polyéthylène ?
$5)$ Quels sont les produits de la combustion du polyéthylène et leurs formules chimiques ?
$6)$ En déduire les atomes constituant le polyéthylène.
$1)$ Les matériaux organiques.
$2)$ la buée qui apparaît sur les parois intérieures du tube à essai indique la formation de l’eau.
$3)$ L’eau de chaux qui se trouble indique la formation du dioxyde de carbone.
$4)$ Polyéthylène et dioxygène
$5)$ La combustion du polyéthylène dans le dioxygène de l’air est une réaction chimique qui produit essentiellement de l’eau et du dioxyde de carbone et d’autre produits
$6)$ Le polyéthylène est essentiellement constitué d’atomes d’hydrogène et de carbone.
Exercice 5:
Classer les matériaux suivants :
$\mathrm{NH}_{3}-\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}-\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}-$ $PAPIER$ – $Fe$ – $\mathrm{Cu}-\mathrm{KMnO}_{4}$
$PE$ -$ PVC$ – $\mathrm{AgNO}_{3}-\mathrm{HCN} \mathrm{C} \mathrm{CH}_{10}-\mathrm{CH}_{4}$
$\mathrm{NH}_{2} \mathrm{CH}_{2}-\mathrm{Cu}-\mathrm{SiO}_{2}-\mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{7} \mathrm{OH}-\mathrm{Fe}_{3} \mathrm{O}_{4}-\mathrm{CH}_{4}$
$\begin{array} {|r|r|}\hline Matière \quad organique & Matière \quad non \quad organique \\ \hline …………. \quad \quad & ………… \quad \quad \\ \hline \end{array}$
$\begin{array} {|r|r|}\hline Matière \quad organique \quad \quad & Matière \quad non \quad organique \quad \\ \hline \begin{array} \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH} – PAPIER – PE – PVC – HCN \\ \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{10} -\mathrm{CH}_{4}-\mathrm{NH}_{2} – \mathrm{CH}_{2} – \mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{7} \mathrm{OH} \end{array} & \begin{array} \mathrm{NH}_{3}-\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}-\mathrm{Fe}-\mathrm{Cu}-\mathrm{KMnO}_{4} \\ \mathrm{AgNO}_{3}-\mathrm{SiO}_{2} – \mathrm{Fe}_{3} \mathrm{O}_{4} \end{array} \\ \hline \end{array}$
Exercice 6:
En brûlant du papier, on observe :
$\Rightarrow$ La formation de la buée sur les parois de l’entonnoir et d’une fumée noire.
$\Rightarrow$ L’eau de chaux se trouble.
$1)$ Donner les indications données par chacune de ces observations
$2)$ Donner les formules chimiques des corps produits
$3)$ Donner le bilan de cette réaction chimique
$4)$ Donner les atomes qui composent le papier
$1)$ Les indications données par chacune de ces observations sont :
* La buée : indique la formation de l’eau.
* L’eau de chaux se trouble : indique la formation du dioxyde de carbone.
* Fumé noir : indique la formation du carbone.
$2)$ Les formules chimiques des corps produits sont:
* L’eau: $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$
* Dioxyde de carbone : $\mathrm{CO}_{2}$
* Carbone: $C$
$3)$ Le bilan de cette réaction chimique est :
Papier + dioxygène $\rightarrow$ Carbone + Dioxyde de carbone + Eau
$4)$ Les atomes qui composent le papier sont :
On a: $\quad$ Papier $+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{C}+\mathrm{CO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$
Alors les atomes qui composent le papier sont le carbone $\boldsymbol{C}$ et l’hydrogène $\boldsymbol{H}$.
Exercice 7:
On brûle un morceau de polychlorure de vinyle ($PVC$). Cette combustion produits $4$ corps : carbone, dioxyde de carbone, vapeur d’eau et chlorure d’hydrogène.
$1)$ Donner les réactifs et les produits de cette combustion.
$2)$ Écrire le bilan littéral de cette réaction chimique.
$3)$ A partir du bilan, en déduire les genres d’atomes présents dans le $PVC$.
$4)$ Le $PVC$ est-il un matériau organique ?
$1)$ Les réactifs de cette combustion sont : Polychlorure de vinyle et dioxygène.
Les produits : Carbone – dioxyde de carbone – eau et chlorure d’hydrogène
$2)$ Le bilan de cette réaction chimique est :
Polychlorure de vinyle + dioxygène $\rightarrow$ Carbone + dioxyde de carbone + eau + chlorure d’hydrogène
$3)$ Les genres d’atomes présents dans le PVC sont :
A partir du bilan de cette réaction chimique, on a:
$\text { Polychlorure de vinyle }+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{C}+\mathrm{CO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}+\mathrm{HCl}$
Alors les atomes présents dans le $PVC$ sont : $\mathbf{C}, \mathbf{H}$ et $\mathbf{C l}$
$4)$ Le $PVC$ est un matériau organique car il contient les atomes du carbone $(C)$ et de l’hydrogène $(H)$.
Exercice 8:
Les produits de la combustion du nylon dans l’air sont: vapeur d’eau, dioxyde de carbone et cyanure d’hydrogène $(HCN)$.
$1)$ Comment on détecte la présence du dioxyde de carbone.
$2)$ Quels sont les atomes entrant dans la composition du nylon.
$3)$ Le nylon est-il une matière organique ?
$4)$ Quels dangers présente la combustion du nylon ?
$1)$
Test : On fait barboter le gaz dans de l’eau de chaux.
Résultat : Si l’eau de chaux devient trouble/blanchâtre, cela indique la présence de $\mathrm{CO}_{2}$.
$2)$ D’après les produits de la combustion on a :
• Carbone $(C)$
• Hydrogène $(H)$
• Oxygène $ (O)$
• Azote $(N)$
$3)$ Le nylon est un matériau organique car il contient les atomes du carbone $(C)$ et de l’hydrogène $(H)$.
$4)$ Dangers liés aux produits de combustion :
• Cyanure d’hydrogène $(HCN)$ :
-Très toxique : c’est un gaz mortel même à faible concentration.
-Il agit rapidement sur le système nerveux en bloquant la respiration cellulaire.
-Il peut provoquer des pertes de conscience, des convulsions, voire la mort.
• Monoxyde de carbone $(CO)$ (parfois formé lors d’une combustion incomplète) :
– Gaz incolore, inodore et toxique, qui empêche l’oxygène de se fixer sur l’hémoglobine.
-Il provoque des maux de tête, vertiges, nausées, et peut aussi entraîner la mort par asphyxie.
• Dioxyde de carbone $\mathrm{CO}_{2}$:
Moins dangereux que les deux précédents, mais peut contribuer à l’asphyxie en cas de concentration élevée, car il remplace l’oxygène de l’air.
Exercice 9:
Pour vérifier Le papier est un matériau organique, on réalise l’expérience suivante :
En brûlant du papier, on observe :
Formation de la buée sur l’entonnoir.
L’eau de chaux se trouble.
Fumée noire
$1)$ Quelle indication donne chacune de ces observations ?
$2)$ Citer les noms des réactifs ?
$3)$ Citer les noms des produits avec leur formule chimique ?
$4)$ Ecrire le bilan de cette réaction ?
$5)$ Déduire les noms des atomes qui existent dans le papier ?
$6)$ Le papier est-il un matériau organique ? Pourquoi ?
$7)$ Citer quelques gaz et les dangers qui peut être lié à la combustion des matières organiques ?
$1)$
• la buée qui apparaît sur les parois intérieures du tube à essai indique la formation de l’eau
• L’eau de chaux qui se trouble (dioxyde de carbone comme produit).
• Le papier brûle avec une flamme jaune et la fumée noire indique la formation du carbone (combustion incomplète) .
$2)$ Papier et Dioxygène
$3)$ l’eau $\mathrm{H}_{2}O$ et le dioxyde de carbone $\mathrm{CO}_{2}$
$4)$ Papier + Dioxygène → l’eau + dioxyde de carbone
$5)$ Selon la loi de conservation des atomes le papier se constituée essentiellement d’atome de carbone et hydrogène
$6)$ La matière organique est essentiellement constituée d’atomes de carbone $C$ et d’atomes d’hydrogène $H$.
Donc le Papier est un matériau organique.
$7)$
Combustion des matériaux organiques dans l’air exercices corrigés