Les combustions – Cours 2AC

Les combustions – Cours 2AC

Exercices corrigés
Évaluation

🔥 LES COMBUSTIONS

2ème Année Collège

📌

Introduction

Pour qu’une combustion se produise, il faut réunir trois éléments :

  • 🔥 Un combustible : corps capable de brûler (carbone \( \mathrm{C} \), butane \( \mathrm{C_4H_{10}} \), papier, essence…)
  • 💨 Un comburant : corps capable de faire brûler, comme le dioxygène \( \mathrm{O_2} \).
  • ⚡ Une source de chaleur : flamme, étincelle… qui initie et entretient la combustion.
I

Combustion du carbone dans le dioxygène

Le carbone \( \mathrm{C} \) présent sur Terre : charbon du bois, diamant, pétrole…

1. Expérience

Réalisons la combustion d’un morceau de carbone (charbon de bois) contenant près de 90 % de carbone \( \mathrm{C} \).

🧪 Combustion du charbon de bois dans le dioxygène Avec test à l’eau de chaux

2. Observation

  • 🔥 Combustion très vive avec augmentation de la température du flacon.
  • ⚫ Le morceau de carbone disparaît progressivement.
  • 🧪 À la fin, l’eau de chaux se trouble.

3. Interprétation

  • La combustion est plus vive dans le dioxygène pur \( \mathrm{O_2} \).
  • L’augmentation de température indique que la combustion est une source de chaleur.
  • L’eau de chaux qui se trouble indique la formation de dioxyde de carbone \( \mathrm{CO_2} \).
  • L’arrêt de la combustion est dû à la disparition du dioxygène et du carbone.

4. Conclusion

La combustion du carbone dans le dioxygène est une transformation chimique : le carbone \( \mathrm{C} \) et le dioxygène \( \mathrm{O_2} \) disparaissent pour donner le dioxyde de carbone \( \mathrm{CO_2} \).

• Bilan littéral :

\( \text{Carbone} + \text{Dioxygène} \rightarrow \text{Dioxyde de carbone} \)

\( \mathrm{C} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} \)

II

Combustion du butane dans le dioxygène de l’air

1. Combustion complète du butane

🔬 Expérience

On brûle du butane \( \mathrm{C_4H_{10}} \) dans un bec bunsen. La virole est ouverte.

🔵 Flamme bleue – combustion complète

📖 Interprétation et conclusion

  • La virole ouverte → quantité de dioxygène suffisante → flamme bleue (combustion complète).
  • Le dioxygène \( \mathrm{O_2} \) et le butane \( \mathrm{C_4H_{10}} \) disparaissent pour donner dioxyde de carbone \( \mathrm{CO_2} \) et eau \( \mathrm{H_2O} \).

• Bilan littéral :

\( \text{Butane} + \text{Dioxygène} \rightarrow \text{Dioxyde de carbone} + \text{Eau} \)

2. Combustion incomplète du butane

🔬 Expérience

On brûle du butane \( \mathrm{C_4H_{10}} \) dans un bec bunsen. La virole est fermée.

🟠 Flamme jaune-orange – combustion incomplète

📖 Interprétation et conclusion

  • La virole fermée → quantité de dioxygène insuffisante → flamme jaune-orange (combustion incomplète).
  • Le butane \( \mathrm{C_4H_{10}} \) et le dioxygène \( \mathrm{O_2} \) disparaissent pour donner quatre nouveaux corps :
  • 💨 Dioxyde de carbone \( \mathrm{CO_2} \)
  • 💧 Eau \( \mathrm{H_2O} \)
  • ⚫ Carbone \( \mathrm{C} \) (fumée noire)
  • ☠️ Monoxyde de carbone \( \mathrm{CO} \) (gaz incolore, inodore et toxique)

• Bilan littéral :

\( \text{Butane} + \text{Dioxygène} \rightarrow \mathrm{CO_2} + \mathrm{H_2O} + \mathrm{C} + \mathrm{CO} \)

III

Combustion des cigarettes

La combustion de la cigarette produit de nombreuses substances nocives pour l’organisme, dont la plupart sont cancérigènes.

  • ☠️ Le monoxyde de carbone \( \mathrm{CO} \) : gaz toxique voire mortel.
  • 🧪 La nicotine : substance toxique et addictive.
  • ⚫ Le goudron : substance dangereuse marron-noire qui pollue les poumons.
IV

Dangers et précautions de la combustion

⚠️ Dangers

  • ☠️ Intoxication au monoxyde de carbone \( \mathrm{CO} \) (invisible et inodore).
  • 🔥 Incendies et explosions (fuites de gaz).
  • 🌍 Pollution de l’air et effet de serre (\( \mathrm{CO_2} \)).

🛡️ Précautions

  • ✅ Assurer une bonne ventilation des pièces.
  • ✅ Vérifier régulièrement les installations de gaz.
  • ✅ Ne jamais laisser une flamme sans surveillance.
  • ✅ Installer des détecteurs de fumée et de \( \mathrm{CO} \).

📌 Synthèse – Les combustions

• Triangle du feu : combustible + comburant \( \mathrm{O_2} \) + source de chaleur.
• Combustion du carbone : \( \mathrm{C} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} \).
• Combustion complète du butane : flamme bleue, produits : \( \mathrm{CO_2} + \mathrm{H_2O} \).
• Combustion incomplète : flamme jaune, produits : \( \mathrm{CO_2} + \mathrm{H_2O} + \mathrm{C} + \mathrm{CO} \).
• Dangers : \( \mathrm{CO} \) toxique, incendies, pollution.
La combustion est une transformation chimique qui libère de l’énergie (chaleur).

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