Étape 1 · Leçon
Les combustions
Combustible et comburant, carbone et butane, combustion complète ou incomplète, cigarettes et sécurité.
I) La combustion du carbone
On porte à l’incandescence un morceau de charbon (surtout du carbone), puis on l’introduit dans un flacon d’air. On recommence avec un flacon rempli de dioxygène.
- Dans l’air : le charbon brûle lentement, sans flamme. Il reste incandescent quelques instants puis s’éteint.
- Dans le dioxygène : la combustion est plus vive. On voit une lumière blanche et des étincelles.
- La combustion s’arrête quand le dioxygène du flacon est épuisé : le dioxygène est indispensable.
- L’eau de chaux versée ensuite se trouble : il s’est formé du dioxyde de carbone CO₂.
La combustion du carbone est une transformation chimique. Le carbone (combustible) et le dioxygène (comburant) disparaissent. Un corps nouveau apparaît : le dioxyde de carbone (produit).
Bilan : Carbone + Dioxygène → Dioxyde de carbone. Le signe « + » se lit « réagit avec » et la flèche « donne ».
II) La combustion du butane
1) Combustion complète. On allume un bec Bunsen au butane et on ouvre complètement la virole : beaucoup d’air entre. Il y a assez de dioxygène. Le butane brûle avec une flamme bleue, chauffante et peu éclairante.
Il se forme de l’eau (buée) et du dioxyde de carbone (l’eau de chaux se trouble).
Bilan : Butane + Dioxygène → Dioxyde de carbone + Eau.
2) Combustion incomplète. On ferme complètement la virole : il n’y a pas assez de dioxygène. Le butane brûle avec une flamme jaune, éclairante et peu chauffante. Un dépôt noir de carbone apparaît.
En plus du dioxyde de carbone et de l’eau, il se forme du carbone et du monoxyde de carbone CO : gaz incolore, inodore et toxique.
Bilan : Butane + Dioxygène → Dioxyde de carbone + Eau + Carbone + Monoxyde de carbone.
Comparer les deux combustions du butane
| Complète | Incomplète | |
|---|---|---|
| Virole | ouverte | fermée |
| Dioxygène | en quantité suffisante | insuffisant |
| Flamme | bleue, chauffante, peu éclairante | jaune, éclairante, peu chauffante |
| Produits | CO₂ et H₂O | CO₂, H₂O, C et CO |
III) La combustion des cigarettes
On fait passer la fumée d’une cigarette dans un montage : un coton (comme le poumon du fumeur), puis un flacon d’eau de chaux.
- Une fumée jaunâtre de plus en plus épaisse envahit le récipient. On voit aussi de la buée (eau).
- Le coton noircit : il s’imprègne de goudrons.
- L’eau de chaux se trouble : il se forme du dioxyde de carbone.
La fumée du tabac contient plus de 4000 substances. Elle est nocive pour le fumeur et pour son entourage (tabagisme passif).
- Substances toxiques : monoxyde de carbone, oxydes d’azote, nicotine…
- Substances cancérogènes : goudrons, benzène, mercure…
- Maladies : cancer du poumon, bronchite chronique, affections cardio-vasculaires…
IV) Les dangers des combustions
Une combustion n’a lieu que si trois éléments sont réunis : un combustible, un comburant (le dioxygène) et une source d’énergie. C’est le triangle du feu.
Risques et règles de sécurité
| Risque | Règles |
|---|---|
| Incendie (la flamme gagne rideaux, vêtements…) | Éloigner les matières combustibles. Ne pas fumer près des pompes à essence. Ne pas allumer de feu en forêt en saison sèche. |
| Explosion (gaz mélangé à l’air) | Vérifier les installations. Détecter une fuite avec de l’eau savonneuse, jamais avec une flamme. Enflammer vite le gaz dès qu’on ouvre l’arrivée. |
| Asphyxie (le dioxygène de la pièce est consommé) | Prévoir de l’air frais. Évacuer les gaz par une cheminée. Entretenir aération et ventilation. |
| Intoxication au monoxyde de carbone (combustion incomplète) | Assurer une bonne arrivée d’air et une bonne évacuation des fumées. Entretenir les appareils. |