Combustions : carbone, méthane, butane

Complète avec le mot du cours.

1. Une combustion est une transformation : des réactifs sont consommés et des produits se forment.
   Des espèces nouvelles se forment : c’est une transformation chimique.
2. L’espèce qui brûle s’appelle le .
   Bois, gaz, carbone, cire… : c’est le combustible.
3. Dans l’air, l’espèce qui joue le rôle de comburant est le .
   Le dioxygène permet au combustible de brûler ; il occupe environ 21 % du volume de l’air.
4. L’étincelle d’un allume-gaz apporte l’énergie d’ qui démarre la combustion.
   L’étincelle fournit l’énergie d’activation ; ensuite, la chaleur de la combustion l’entretient.

Dans chaque situation, écris ce qui est demandé.

1. Un chalumeau de bijoutier brûle du gaz avec du dioxygène pur, venu d’une bouteille. Le comburant est le .
   C’est le dioxygène qui permet au gaz de brûler ; pur, il rend la flamme très chaude.
2. Dans un vieux chauffe-eau, une petite flamme toujours allumée enflamme le gaz quand on ouvre l’eau chaude. Cette petite flamme s’appelle une veilleuse : elle apporte l’énergie d’.
   La veilleuse démarre la combustion du gaz : elle apporte l’énergie d’activation.
3. Un éclair met le feu à des broussailles sèches. Le combustible est formé par les .
   Ce sont les broussailles qui brûlent ; l’éclair a apporté l’énergie d’activation.
4. Un mégot encore rouge, jeté dans l’herbe sèche, l’enflamme. L’énergie d’activation est apportée par le .
   Le mégot incandescent est assez chaud pour démarrer la combustion de l’herbe sèche.

L’air contient environ 21 % de dioxygène et 78 % de diazote (en volume). Raisonne.

1. Volume de dioxygène dans un bocal qui contient 5 L d’air : L
   $5\times 0,21=1,05$ : 1,05 L de dioxygène.
2. Un flacon rempli de dioxygène pur en contient environ fois plus que le même flacon rempli d’air (arrondi à l’unité).
   $100÷21\approx 4,8$, soit environ 5 fois plus de dioxygène.
3. Pour une même bougie, la flamme tient plus longtemps sous un grand bocal que sous un petit : le grand bocal contient plus de .
   Le grand bocal enferme plus d’air, donc plus de dioxygène, le comburant.
4. Dans un flacon de dioxygène pur, un morceau de charbon incandescent brûle bien plus qu’à l’air.
   Le comburant est plus concentré : la combustion est plus vive.

Complète avec le mot du cours.

1. Le méthane contient des atomes de carbone et d’, mais aucun atome d’oxygène.
   CH₄ : un atome de carbone et quatre atomes d’hydrogène.
2. Le fusain du dessinateur est surtout fait d’un élément chimique : le .
   Le fusain, comme le charbon de bois, est surtout fait de carbone.
3. Le gaz des briquets, dont la combustion complète donne du dioxyde de carbone et de l’eau, s’appelle le .
   C’est le butane, C₄H₁₀ ; les cartouches de camping en contiennent aussi.
4. Dans une chaudière, le dioxyde de carbone et l’eau formés par la combustion du gaz sont les de la transformation.
   Ils sont formés pendant la combustion : ce sont les produits ; le méthane et le dioxygène sont les réactifs.

Combustions complètes de combustibles moins connus : complète.

1. Le dihydrogène H₂ brûle dans le dioxygène. Son seul produit est l’.
   H₂ ne contient que de l’hydrogène : dihydrogène + dioxygène → eau.
2. L’acétylène C₂H₂ des chalumeaux contient du carbone : sa combustion complète forme donc, en plus de l’eau, du .
   Le carbone de l’acétylène donne du dioxyde de carbone.
3. Le kérosène des avions ne contient que des atomes de carbone et d’hydrogène. Nombre de produits différents formés par sa combustion complète :
   Carbone → dioxyde de carbone, hydrogène → eau : 2 produits.
4. L’ammoniac NH₃ peut brûler : il contient de l’azote et de l’hydrogène. Ses atomes d’hydrogène forment alors de l’.
   Avec des atomes d’oxygène du dioxygène, ses atomes d’hydrogène forment de l’eau.

Raisonne avec les atomes.

1. Dans la combustion du propane C₃H₈, les atomes de carbone du dioxyde de carbone formé viennent du .
   Seul le propane contient des atomes de carbone : le dioxygène n’en a pas.
2. Dans la combustion du méthane CH₄, les atomes d’oxygène de l’eau formée viennent du .
   Le méthane ne contient aucun atome d’oxygène : ils viennent du dioxygène.
3. Un élève écrit : « méthane + dioxygène → dioxyde de carbone + dihydrogène ». Le produit faux est le .
   Les atomes d’hydrogène du méthane s’unissent à des atomes d’oxygène : ils forment de l’eau, pas du dihydrogène.
4. Un autre écrit : « méthane + dioxygène → dioxyde de carbone ». Il a oublié un produit : l’.
   Le méthane contient aussi de l’hydrogène : il se forme de l’eau.

Complète avec le mot du cours.

1. Le test de l’eau se fait sur une paroi froide et , pour être sûr que l’eau vient de la flamme.
   Une paroi sèche au départ : la buée qui apparaît vient forcément de la combustion.
2. La buée formée fait passer le sulfate de cuivre anhydre du blanc au .
   C’est le test de l’eau : la poudre devient bleue.
3. S’il se forme de l’eau, le combustible contient l’élément .
   Les atomes d’hydrogène de l’eau viennent du combustible : il contient de l’hydrogène.
4. Un dépôt noir sur une soucoupe tenue dans une flamme est de la .
   C’est de la suie, du carbone qui n’a pas brûlé.

Écris le résultat du test : « se trouble », « reste limpide », « bleuit » ou « reste blanc ».

1. Un petit morceau de charbon de bois brûle dans un flacon d’air ; on y verse ensuite de l’eau de chaux : elle .
   Le charbon de bois est surtout fait de carbone : il se forme du dioxyde de carbone, l’eau de chaux se trouble.
2. Du dihydrogène brûle dans un flacon ; on y verse de l’eau de chaux : elle .
   Le dihydrogène ne contient pas de carbone : pas de dioxyde de carbone, l’eau de chaux reste limpide.
3. Un morceau de carbone pur brûle dans un flacon de dioxygène bien sec ; on dépose du sulfate de cuivre anhydre sur les parois : il .
   Le carbone ne contient pas d’hydrogène : il ne se forme pas d’eau, le sulfate de cuivre anhydre reste blanc.
4. Du propane brûle sous un bécher froid ; on frotte du sulfate de cuivre anhydre sur la buée : il .
   Le propane contient de l’hydrogène : il se forme de l’eau, le sulfate de cuivre anhydre bleuit.

Chaque élève s’est trompé. Complète la correction.

1. « Le sulfate de cuivre anhydre a bleui : le combustible contient de l’oxygène. » Faux : ce test prouve seulement qu’il s’est formé de l’.
   Le test montre qu’il s’est formé de l’eau, donc que le combustible contient de l’hydrogène ; l’oxygène de cette eau peut venir du dioxygène.
2. « Pour savoir si un combustible contient du carbone, je regarde s’il forme de la buée. » Faux : il faut chercher s’il forme du .
   La buée révèle l’hydrogène ; le carbone se révèle par le dioxyde de carbone formé (l’eau de chaux se trouble).
3. « Le gaz qui trouble l’eau de chaux contient de l’oxygène, donc le combustible aussi. » Faux : cet oxygène peut venir du .
   Les atomes d’oxygène des produits peuvent venir du dioxygène, le comburant : on ne peut rien conclure.
4. « L’eau de chaux est restée limpide : la combustion n’a produit aucun gaz dangereux. » Faux : l’eau de chaux ne détecte pas le .
   L’eau de chaux ne repère que le dioxyde de carbone ; le monoxyde de carbone, toxique, lui échappe.

Écris « complète » ou « incomplète ».

1. Une bûche humide brûle dans la cheminée en dégageant une épaisse fumée noire : combustion
   La fumée noire contient de la suie : la combustion est incomplète.
2. Le four à gaz d’une boulangerie, bien réglé, a une flamme bleue qui ne dépose aucune suie : combustion
   Flamme bleue, sans suie : le dioxygène suffit, la combustion est complète.
3. Le pot d’échappement d’une vieille moto crache une fumée noire : combustion
   Fumée noire = suie : il manque du dioxygène, la combustion est incomplète.
4. Une plancha au gaz bien entretenue donne des flammes bleues, sans fumée : combustion
   Flammes bleues et nettes : combustion complète.

Le monoxyde de carbone : complète avec le mot du cours.

1. Le monoxyde de carbone se forme quand une combustion manque de .
   Sans assez de dioxygène, une partie du carbone ne devient pas du dioxyde de carbone.
2. Il est incolore, et toxique : aucun de nos sens ne le perçoit.
   Il n’a ni couleur ni odeur : il est inodore.
3. Les premiers signes d’une intoxication (maux de tête, fatigue, nausées) font souvent penser, à tort, à une .
   Ces signes ressemblent à ceux d’une grippe : c’est pourquoi on pense trop tard au monoxyde de carbone.
4. Dans le corps, il prend la place du dans le sang.
   Il se fixe dans le sang à la place du dioxygène, qui n’arrive plus aux organes.

Raisonne.

1. Virole fermée, la flamme jaune d’un bec Bunsen est bien moins que la flamme bleue.
   La flamme jaune ne dépasse guère 800 °C, contre environ 1 200 °C pour la flamme bleue : elle est moins chaude, car une partie du carbone part en suie.
2. Formule du gaz toxique formé lors d’une combustion incomplète :
   Le monoxyde de carbone : un atome de carbone, un atome d’oxygène, CO (CO₂ est le dioxyde de carbone).
3. La suie et le monoxyde de carbone contiennent du carbone qui n’a pas été transformé en .
   Dans une combustion complète, tout le carbone devient du dioxyde de carbone.
4. Pour chauffer autant, un insert à bois qui manque d’air consomme de bois qu’un insert bien alimenté en air.
   Combustion incomplète : chaque bûche libère moins d’énergie, il en faut plus pour chauffer autant.

Quel côté du triangle du feu est supprimé ? Écris « combustible », « comburant » ou « énergie ».

1. Une bougie chauffe-plat s’éteint d’elle-même quand toute sa cire a brûlé :
   Il n’y a plus rien à brûler : le combustible est épuisé.
2. Un extincteur à dioxyde de carbone chasse l’air autour des flammes :
   Les flammes ne reçoivent plus de dioxygène : on supprime le comburant.
3. Un arroseur automatique du plafond projette de l’eau sur un début d’incendie :
   L’eau refroidit ce qui brûle : on supprime l’énergie.
4. On ferme la porte de la pièce où le feu a pris :
   La porte fermée limite l’arrivée d’air, donc de dioxygène : on agit sur le comburant.

Complète.

1. Débroussailler autour d’une maison prive un futur incendie de forêt de .
   Sans broussailles autour de la maison, le feu n’a plus de quoi avancer : on supprime le combustible.
2. Sur de l’huile enflammée, l’eau coule au fond car elle est plus que l’huile.
   L’eau est plus dense : elle coule, se vaporise d’un coup et projette l’huile enflammée.
3. Sur un appareil électrique en feu, on coupe d’abord le .
   On coupe le courant au disjoncteur ; jamais d’eau, qui conduit le courant.
4. Une couverture anti-feu posée sur une casserole qui flambe agit sur le .
   Elle étouffe la flamme : le dioxygène n’arrive plus, on supprime le comburant.