Les combustions
Combustible, comburant, produits et dangers des combustions.
1. Le triangle du feu
Propriété
Une combustion nécessite trois éléments :
- un combustible (bois, carbone, méthane, butane…) ;
- un comburant : le dioxygène de l'air ;
- une source d'énergie pour démarrer (flamme, étincelle).
Supprimer l'un des trois éteint le feu.
2. Une transformation chimique
Définition · Transformation chimique
Au cours d'une transformation chimique, des espèces disparaissent (les réactifs) et de nouvelles apparaissent (les produits).
Exemple · Combustion du carbone
carbone + dioxygène $\rightarrow$ dioxyde de carbone
Exemple · Combustion du méthane
méthane + dioxygène $\rightarrow$ dioxyde de carbone + eau
Méthode · Identifier les produits
- Le dioxyde de carbone trouble l'eau de chaux.
- L'eau fait passer le sulfate de cuivre anhydre du blanc au bleu.
3. Les dangers
Attention · Monoxyde de carbone
Si le dioxygène manque (combustion incomplète), il se forme du monoxyde de carbone CO, gaz incolore, inodore et mortel. Il faut aérer et faire vérifier les chaudières.
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Exercices corrigés
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Le triangle du feu
★☆☆Pourquoi un couvercle posé sur une poêle en feu éteint-il les flammes ?
Réactifs et produits
★★☆Le butane brûle dans le dioxygène en produisant du dioxyde de carbone et de l'eau. Identifier réactifs et produits. Comment mettre en évidence chaque produit ?
Flamme jaune
★★★La flamme d'un réchaud est jaune et laisse des traces noires. Qu'est-ce que cela indique ? Quel est le danger ?
Combustible ou comburant ?
★☆☆Classer : bois, dioxygène, butane, essence, charbon, papier.
Éteindre un feu
★☆☆Pour chaque méthode, dire quel élément du triangle du feu est supprimé : a) couverture anti-feu ; b) couper l'arrivée de gaz ; c) arroser d'eau (qui refroidit).
Combustion du carbone
★★☆On brûle un morceau de charbon (carbone) dans un flacon de dioxygène. Écrire le bilan de la transformation et proposer un test pour le produit.
Bougie
★★☆On retourne un bocal froid sur une bougie : de la buée apparaît puis la flamme s'éteint. Expliquer les deux observations.
Réchaud à gaz
★★☆Le butane d'un réchaud brûle. Quels sont les réactifs ? Quels produits obtient-on si la combustion est complète ?
Flamme bleue ou jaune
★★☆Une gazinière donne une flamme bleue quand elle est bien réglée et jaune quand l'arrivée d'air est bouchée. Quelle flamme correspond à une combustion complète ?
Monoxyde de carbone
★★☆Pourquoi le monoxyde de carbone est-il particulièrement dangereux ? Citer deux moyens de prévention.
Masse qui diminue
★★☆Une bougie qui brûle perd de la masse. La masse se conserve-t-elle quand même ?
Paille de fer
★★★La paille de fer brûle en formant de l'oxyde de fer. Sur une balance, la masse augmente. Expliquer.
Énergie libérée
★☆☆Sous quelles formes une combustion libère-t-elle de l'énergie ?
Moteur de voiture
★★☆Dans un moteur, l'essence brûle. Quels produits rejette le pot d'échappement ? Quel problème environnemental cela pose-t-il ?
Protocole de test
★★☆Décrire comment vérifier que la combustion du méthane produit de l'eau et du dioxyde de carbone.
Air ou dioxygène
★★☆Une bûchette brûle plus vivement dans un flacon de dioxygène pur que dans l'air. Pourquoi ?
Consignes de sécurité
★☆☆Que faire si l'huile d'une poêle prend feu ? Que ne faut-il surtout pas faire ?
Transformation chimique ?
★☆☆La combustion d'une allumette est-elle une transformation chimique ? Justifier.
Masse de dioxygène
★★★La combustion complète de $16$ g de méthane produit $44$ g de dioxyde de carbone et $36$ g d'eau. Quelle masse de dioxygène a été consommée ?
Pictogramme
★☆☆Que signifie le pictogramme « flamme » sur une bouteille de gaz ?
Vrai ou faux
★★☆a) Une combustion peut se produire sans dioxygène. b) Le dioxyde de carbone trouble l'eau de chaux. c) Le monoxyde de carbone sent mauvais.
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