Thème : AGIR Défis du XXI e siècle. Chapitre C15 (livre p312)Combustionet énergie chimique...

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Thème : AGIRThème : AGIR

Défis du XXIDéfis du XXIee siècle siècle

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Chapitre C15 (livre p312)

CombustionCombustionetet

énergie chimiqueénergie chimique

Activité expérimentale N°1 à coller

I- Réactions de combustion :I- Réactions de combustion :

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1- Energie libérée lors de la réaction de combustion :

- Pèse la canette mcanette = ……………… et fixe-la.- Verse 150 mL d’eau dans la canette mesurée avec une éprouvette graduée.- Mesure la température de l’ensemble {canette/eau} à l’état initial Ti = ………………- Pèse la bougie éteinte m1 = ……………… et place la bougie juste en-dessous de la canette.- Entoure le montage d’un cylindre métallique. Allume la bougie. Remue doucement l’eau.- Eteins la bougie quand la température atteint une température finale aux environs de 30°C et relève la valeur Tf = ………………- Pèse à nouveau la bougie m2 = ………………

Formule brute : C18H36O2

Groupe carboxyle

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2- Etude du principe de fonctionnement d’une bougie pendant la réaction de combustion :

-Température de fusion de l’acide stéarique : θfus = 68 °C.-Température d’ébullition de l’acide stéarique : θéb = 383 °C.-Point éclair de l’acide stéarique : température la plus basse où la concentration des vapeurs émises est suffisante pour produire une déflagration au contact d'une flamme ou d'un point chaud, mais insuffisante pour produire la propagation de la combustion en l'absence de la flamme "pilote".θ = 196 °C.

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L’expérience :

Vidéo

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Interprétation :

• H : hauteur d’air contenu dans l’éprouvette au début de l’expérience.

• h : hauteur de l’eau montée dans l’éprouvette.

• h/H = 6/30=1/5 • 1/5 soit 20% c’est aussi la

proportion de dioxygène dans l’air.

• L’eau a été aspirée à une hauteur de 20 % car le dioxygène a été consommé par la combustion de la bougie (la pression a diminué).

H = 30 cm

h = 6cm

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Eau de chauxEau de chaux

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Eau de chaux Eau de chaux troublée, présence de troublée, présence de dioxyde de carbonedioxyde de carbone

Buée : vapeur Buée : vapeur d’eau condenséed’eau condensée

Flacon chaudFlacon chaud

partie jaunepartie jaune

partie sombrepartie sombre

(cire gazeuse)(cire gazeuse)

(carbone)(carbone)

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2- Etude du principe de fonctionnement d’une bougie pendant la réaction de combustion :

-Température de fusion de l’acide stéarique : θfus = 68 °C.-Température d’ébullition de l’acide stéarique : θéb = 383 °C.-Point éclair de l’acide stéarique : température la plus basse où la concentration des vapeurs émises est suffisante pour produire une déflagration au contact d'une flamme ou d'un point chaud, mais insuffisante pour produire la propagation de la combustion en l'absence de la flamme "pilote".θ = 196 °C.

C18H36O2 + 26 O2 18 CO2 + 18 H2O

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Cours :

- Lors de la combustion complète d’un hydrocarbure ou d’un alcool, le combustible (constitué d’atomes C et H, voire O) réagit avec le comburant (O2) pour former du dioxyde de carbone (CO2) et de l’eau (H2O).

- Avec un tableau d’avancement, on peut évaluer la masse de CO2, gaz à effet de serre qui participe au réchauffement climatique.

Animation effet de serre

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II- Aspect énergétique d’une combustion :II- Aspect énergétique d’une combustion :

- Une réaction de combustion est toujours exothermique : le système chimique libère de l’énergie Elibérée en J.

Elibérée = n × Em, comb

n en mol et Em, comb en J.mol-1 compris entre 103 et 104 kJ. mol-1

- Lors de réactions chimiques, les liaisons rompues et formées des molécules ainsi que leurs mouvements font que les molécules libèrent ou captent de l’énergie : on dit qu’elles contiennent de l’énergie chimique.