LA COMBUSTION
la combustion du butane
Une combustion est une transformation chimique qui produit de l'énergie thermique
(transformation chimique exothermique ) .
Utilisation
Dans 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 :
CH
4+ ..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 derendre 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
CH
4(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 :
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
xmax 0,1 - xmax 0,6 - 2xmax xmax 2xmax
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.
