LA COMBUSTION

la combustion du butane

Une combustion est une transformation chimique qui produit de l'énergie thermique (transformation chimique exothermique) .

UtilisationDans l'habitat, cette énergie est nécessaire :

A la cuisson des aliments

A la production d'eau chaude sanitaire (ECS)

Au chauffage de la maison

Une combustion ne peut se produire que si l'on réunit trois éléments :

un combustible : gaz, fioul, alcool, bois, charbon,...

un comburant : le dioxygène de l'air (O2)

et une énergie d'activation source de chaleur :étincelle électrique, flamme d'une allumette...

en proportion suffisante...

Production

Le triangle du feu

Réaction chimique de combustion

EAU+DIOXYDE DE CARBONE+ ENERGIE (chaleur, lumière)

Les réactifs consommés lors de cette réaction sont :

le combustible et le comburant,

Les produits obtenus sont :

le dioxyde de carbone et l'eau.

http://www.erasme.org/libre/physique-chimie/animations/la_combustion_du_methane.swf

Réaction chimique de combustion

Comburant : dioxygène

Combustible : méthane

Équation : CH4 + ..2.O

2 → CO

2 + ..2.H

2O

Réaction chimique de combustion

Dans l'équation chimique:

● On trouve les formules des réactifs et des produits.

● Les coefficients stœchiométriques permettent de rendre compte de la conservation des éléments chimiques (atomes et charges) lors de la transformation.

● On précise l' état physique des réactifs et des produits (gaz, liquide ou solide).

Équation de la réaction chimique de combustion du méthane

CH4(g) + 2 O

2(g) → CO

2(g) + 2 H

2O(g)

Équilibrer les équations

équations de combustion (animation)

Ajuster les coefficients stoechiométriques (animation)

Bilan de la matière

Lors d'une combustion, le système chimique évolue de son état initial à son état final.

Les quantités de matière des réactifs diminuent, tandis que celles des produits augmentent.

Pour qu'une combustion soit complète, les quantités initiales (en moles) de combustibles et de comburant consommées doivent être dans les proportions stœchiométriques de l'équation de la réaction.

Tableau d'avancement de la réaction

● Il permet de décrire l'évolution du système chimique au cours de sa transformation de son état initial à son état final.

● Pour suivre cette évolution, on introduit une grandeur appelée avancement, notée x, dont l'unité est la mole.

● La transformation chimique s'arrête lorsqu'un des réactifs disparaît. Ce réactif totalement consommé est appelé réactif limitant.

● L'avancement maximal xmax est alors atteint.

Pour comprendre : tableau d'avancement

CH4

+

2O2

CO2

+ 2H2O

nméthane

(en mol) ndioxygène

(en mol) ndioxyde carbone

(en mol) neau

(en mol)

État initial x = 0

nméthane

= 0,1mol ndioxygène

= 0,6mol 0 0

État au cours de la transformation x

0,1 - x 0,6 - 2x x 2x

État final x

max0,1 - x

max0,6 - 2x

maxx

max2x

max

Application numérique 0 mol 0,4 mol 0,1 mol 0,2 mol

Xmax

= 0,1 mol

Dans cette transformation chimique, 0,1 mol de dioxyde de carbone et 0,2 mol d'eau ont été formées. A la fin de la réaction de combustion, il reste 0,4 mol de dioxygène.Le réactif limitant est le méthane.

Tableau d'avancement : combustion de 0,1 mole de méthane avec 0,6 mole de dioxygène