Definition
La combustion est une reaction chimique exothermique entre un combustible (la substance qui brule) et un comburant (generalement le dioxygene O₂). Elle necessite une source d'energie d'activation (flamme, etincelle) pour demarrer.
Le triangle du feu : pour qu'une combustion ait lieu, il faut reunir trois elements : un combustible, un comburant (O₂) et une source de chaleur. Retirer un seul de ces elements eteint le feu.
Combustion complete
Lorsque le dioxygene est en exces, la combustion est complete. Les produits sont uniquement du dioxyde de carbone CO₂ et de l'eau H₂O.
Combustion du methane (CH₄)
Le gaz naturel (principalement du methane) est utilise pour le chauffage domestique et la cuisson. Flamme bleue = combustion complete.
Combustion du propane (C₃H₈)
Le propane est utilise dans les bouteilles de gaz (barbecue, camping). Sa combustion degage 2220 kJ/mol.
Combustion de l'ethanol (C₂H₆O)
L'ethanol est utilise comme biocarburant (E85). La combustion de l'ethanol est propre et degage 1367 kJ/mol.
Combustion incomplete
Lorsque le dioxygene est en quantite insuffisante, la combustion est incomplete. Elle produit, en plus de CO₂ et H₂O, du monoxyde de carbone CO (toxique) et/ou du carbone C (suie noire).
Flamme jaune : une flamme jaune/orangee indique une combustion incomplete. Les particules de carbone incandescentes donnent cette couleur.
Danger CO : le monoxyde de carbone est un gaz incolore et inodore, extremement toxique. Il se fixe sur l'hemoglobine 200 fois mieux que O₂, empechant le transport d'oxygene. C'est la premiere cause de deces par intoxication en France.
Combustion des metaux
Certains metaux brulent egalement dans le dioxygene pour former des oxydes metalliques.
Combustion du fer
La paille de fer brule dans le dioxygene avec de vives etincelles. Le produit (Fe₃O₄) est l'oxyde de fer magnetique (magnetite).
Combustion du magnesium
Le magnesium brule avec une flamme blanche eblouissante. L'oxyde de magnesium (MgO) forme une poudre blanche.
Applications dans la vie quotidienne
Moteurs thermiques
Les moteurs a essence et diesel fonctionnent par combustion d'hydrocarbures. L'energie thermique liberee est convertie en energie mecanique.
Chauffage
Les chaudieres a gaz, a fioul ou a bois utilisent la combustion pour produire de la chaleur. Le bon reglage de l'arrivee d'air est essentiel.
Respiration cellulaire
La respiration est une "combustion lente" du glucose : C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O. Elle produit l'energie necessaire a la vie.
Fusees
Les fusees utilisent la combustion d'hydrogene liquide avec de l'oxygene liquide : 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Reaction tres energetique.
Ce qu'il faut retenir
- 1. La combustion est une reaction exothermique entre un combustible et O₂.
- 2. Combustion complete (exces O₂) : produits = CO₂ + H₂O. Flamme bleue.
- 3. Combustion incomplete (deficit O₂) : produits = CO + C + H₂O. Flamme jaune. Danger CO.
- 4. Le triangle du feu : combustible + comburant + chaleur.
- 5. Les metaux brulent aussi dans O₂ pour former des oxydes.
