Chapitre 4 : Les combustions

Chapitre 4 : Les combustionsI) Comment éteindre un incendie ?Expérience : On allume une bougie. La mèche de la bougie brûle.ObservationProblème : Comment faire pour éteindre la mèche de la bougie ?Solution 1On souffle dessusLa mèche s'éteint lorsquel'on souffle dessusInterprétation Pourquoi l'effet de soufflersur la mèche stoppe-t-il lacombustion ?Le souffle a pour effet dechasser l'air présent autourde la flamme. Lacombustion ne s'effectue passans air.ConclusionL'air est indispensable à lacombustion.Solution 2On jette de l'eau sur lamècheLa mèche s'éteint au contactde l'eauPourquoi l'ajout d'eaupermet-il d'éteindre lamèche ?L'eau a pour effet derefroidir la mèche de labougie. La combustion ne sefait pas sans chaleur.Une source de chaleur estindispensable a lacombustionSolution 3On supprime la mèche en lacoupantLa mèche cesse de brulerlorsqu'on la coupeEn quoi le fait de retirer lamèche permet-il de stopperla combustion de la bougie ?Il ne peut y avoir decombustion sans la mècheLa mèche est indispensable ala combustionIl suffit de supprimer l'un de ces 3 éléments pour que la combustion s'arrêteÉtude du document du livre p 66 : Triangle du feu et la lutte contre l'incendieCorrection :1- Les trois éléments indispensables à toute combustion sont :✔ l'énergie d'activation (source de chaleur)✔ le combustible✔ le comburant2- On peut représenter une combustion par « le triangle de feu », car toute combustion nécessiteimpérativement de réunir les trois éléments de ce triangle.3- La plupart des incendies domestiques se déclarent dans les cuisines car c'est le lieu de la maison ou laprobabilité de réunir les trois éléments du triangle du feu est le plus important. En effet, la cuisine regorgede combustibles (huile, gaz de ville, alcool), de sources de chaleur (plaques de cuisson, four …) et bienentendu le comburant est présent dans l'air contenu dans la pièce.4- Si le contenu d'une casserole s'enflamme, la marche a suivre est d'éliminer un des cotés du triangle dufeu :➔ on supprime le combustible en éloignant la casserole de la cuisinière➔ on supprime le comburant en étouffant les flammes avec un torchon humide ou un couvercle➔ On supprime la source de chaleur en éteignant la cuisinière.A retenir :Une combustion nécessite obligatoirement trois éléments :• le combustible (papier, bois, essence, pétrole, huile, charbon ...)• le comburant (le dioxygène de l'air)• l'énergie d'activation (source de chaleur)C'est ce que l'on appelle le triangle du feu. Pour éteindre un feu, il suffit de supprimerun seul de ces trois éléments.4e Chapitre 4 Les combustions 1/4

II) La combustion du carbone :Voir la vidéo de l'expérienceExpérience : on réalise la combustion d'un morceau de fusain (carbone) dans le dioxygène.Exploitation de l'expérience : Activité 2 du livre p 59 Qu'est-ce qu'une transformation chimique ?Correction :1- Le volume du morceau de fusain diminue lors de la combustion. Le carbone disparaît donc au cours dela combustion.2- La buchette incandescente plongée dans le flacon après la combustion s'éteint brutalement ce quiprouve que le flacon ne contient plus de dioxygène après combustion.3- On appelle réactifs les corps qui disparaissent au cours de la combustion. Les réactifs de cettecombustion sont donc le carbone et le dioxygène.4- L'eau de chaux se trouble, ce qui indique la présence de dioxyde de carbone dans le flacon après lacombustion.5- La combustion du carbone est une transformation chimique au cours de laquelle des réactifsdisparaissent (le carbone et le dioxygène) et un produit apparaît (le dioxyde de carbone).A retenir :Une combustion est une transformation chimique au cours de laquelle des réactifsdisparaissent et des produits apparaissent.Ainsi la combustion du carbone est une transformation chimique dont le bilan s'écrit :RéactifsProduitsCarbone + dioxygène Dioxyde de carbone« Réagit avec » « Pour donner »Lorsqu'on lit ce bilan on comprend : « Le carbone réagit avec le dioxygène pour donner du dioxyde decarbone »III) La combustion du butane :Remarque : La combustion du butane (gaz contenu dans les briquets) est similaire a la combustion duméthane (gaz de ville) étudiée dans le livre activité 1 p 74.Voir la vidéo de l'expérienceExpérience :Tube à essaisBriquet ou réchaud à gaz4e Chapitre 4 Les combustions 2/4

Observations :Qu'observe-t-on sur les parois du tube à essai ?On observe l'apparition de buée, donc une formation d'eau sur les parois du tube à essais.Que se passe-t-il lorsque l'on ajoute de l'eau de chaux dans le tube à essais ?Lorsque l'on ajoute de l'eau de chaux dans le tube à essais, cette dernière se trouble.Interprétation : Quels sont les réactifs et les produits de la combustion du butane ?Les réactifs de la combustion du butane sont le butane (le combustible) et le dioxygène (le comburant).Les produits de cette transformation sont le dioxyde de carbone et l'eau.Conclusion : écrire le bilan de cette transformation chimiqueLe bilan de la combustion du butane est :Butane + dioxygèneeau + dioxyde de carboneRemarque : de même pour la combustion du méthane on aMéthane + dioxygène eau + dioxyde de carboneIV) Le danger des combustions incomplètes :Étude du document : article de Ouest France 5 intoxications au monoxyde de carboneCorrection :1- Le malaise de la petite fille et de la voisine est dû à la présence dans l'air d'un gaz nocif : le monoxydede carbone.2- Ce taux élevé de monoxyde de carbone était dû à une combustion incomplète (à cause d'un manque dedioxygène) de matière organique (ici vraisemblablement du méthane).3- L'hémoglobine est une protéine dont le rôle est de transporter le dioxygène dans le sang.4- Le monoxyde de carbone se fixe sur l'hémoglobine du sang et prend la place du dioxygène. Ledioxygène ne peut alors plus être transporté par le sang. C'est pour cette raison que même à très faibleconcentration dans l'air, le monoxyde de carbone peut provoquer la mort.Quelques chiffres : 0,1% de monoxyde de carbone dans l'air tue en une heure.1% de monoxyde de carbone dans l'air tue en 15 minutes10% de monoxyde de carbone dans l'air tue immédiatement.De même, en cas d'intoxication au monoxyde de carbone, il est impératif de subir un traitement pourl'éliminer du corps5- Le monoxyde de carbone est particulièrement dangereux, car étant incolore et inodore il estindétectable par l'être humain. De plus lorsque les premiers symptômes apparaissent (maux de tête,vomissement) il est bien souvent trop tard et une hospitalisation d'urgence est indispensable.Chaque année plus de 300 personnes décèdent d'un intoxication au monoxyde de carbone.6- Quelques précautions simples permettent de diminuer le risque d'intoxication au monoxyde decarbone :• Ne jamais boucher les aérations et les ventilations à la maison• faire contrôler régulièrement (au moins une fois par an) et par un professionnel agréé les systèmede chauffage (chaudière, cheminée …)• Ne jamais utiliser de système de chauffage d'appoint à combustion (type poëlle …) dans une piècemal ventilée ou trop petite.Et pour être vraiment à l'abri, faire installer un détecteur de monoxyde de carbone.7- Le seul traitement efficace contre les intoxications au monoxyde de carbone est l'hyperoxygénation.Les victimes doivent être emmenées dans un caisson étanche hyperbare ou elles respirent du dioxygènepur sous une pression de 3 bars, ce qui permet d'éliminer rapidement le monoxyde de carbone présentdans le sang.4e Chapitre 4 Les combustions 3/4

A retenir :Lorsque l'alimentation en dioxygène est insuffisante, une combustion est incomplète(elle produit un combustible : le carbone) et libère un gaz très toxique et indétectablepar l'être humain : le monoxyde de carbone. Ce gaz tue plusieurs centaines depersonnes par an en France.Le bilan d'une combustion incomplète est :Combustible + dioxygènecarbone + monoxyde de carbone4e Chapitre 4 Les combustions 4/4