Exercices — Les combustions

1. Une combustion nécessite trois éléments réunis :

• un combustible : la matière qui brûle ;
• un comburant : ce qui fait brûler (le dioxygène de l’air) ;
• une énergie d’activation : l’apport d’énergie qui démarre la réaction (flamme, étincelle…).

2. Pour la bougie :

• le combustible est la cire (la mèche sert à l’amener à la flamme) ;
• le comburant est le dioxygène de l’air ;
• l’énergie d’activation est apportée par la flamme de l’allumette.

3. Sous le verre, la quantité d’air est limitée : la flamme consomme peu à peu le dioxygène disponible. Quand il n’y en a plus assez, un côté du triangle du feu manque — la combustion s’arrête.

4. La couverture anti-feu prive les flammes de dioxygène en les isolant de l’air : même principe que le verre. Il suffit toujours de supprimer UN seul des trois éléments du triangle pour éteindre un feu.

Réflexe à retenir : chaque moyen d’extinction s’explique par le triangle du feu — l’eau refroidit (énergie), la couverture étouffe (comburant), couper le gaz supprime le combustible.

1. Le carbone réagit avec le dioxygène de l’air pour former du dioxyde de carbone :

$\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$

2. L’eau de chaux qui se trouble est le test d’identification du dioxyde de carbone. Cela prouve que la combustion du carbone produit du CO₂.

3. Dans un lieu fermé, l’air n’est pas renouvelé : le dioxygène vient à manquer et la combustion devient incomplète. Elle produit alors du monoxyde de carbone CO, un gaz incolore, inodore et mortel même à faible dose. Un barbecue s’utilise uniquement en plein air.

Réflexe à retenir : combustion complète (assez de dioxygène) → CO₂ ; combustion incomplète (manque de dioxygène) → CO, le gaz le plus dangereux du chapitre.

1. L’équation ajustée :

$\text{CH}_4 + 2\ \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\ \text{H}_2\text{O}$

Vérification de la conservation des atomes :

• carbone : $1$ à gauche, $1$ à droite ✓
• hydrogène : $4$ à gauche, $2 \times 2 = 4$ à droite ✓
• oxygène : $2 \times 2 = 4$ à gauche, $2 + 2 = 4$ à droite ✓

2. Le sulfate de cuivre anhydre est une poudre blanche qui devient bleue au contact de l’eau : c’est le test d’identification de l’eau. La buée est donc de l’eau produite par la combustion.

3. Pour l’autre produit, le dioxyde de carbone, on utilise le test de l’eau de chaux : mise en contact avec les gaz de combustion, elle se trouble.

4. On applique la conservation de la masse (loi de Lavoisier) :

$m_{\text{produits}} = m_{\text{méthane}} + m_{\text{dioxygène}} = 16 + 64 = 80\ \text{g}$

Réflexe à retenir : associe chaque produit à SON test — eau de chaux troublée → CO₂, sulfate de cuivre anhydre bleui → eau. Les intervertir est une erreur classique au brevet.

1. Le CO se forme lors d’une combustion incomplète, c’est-à-dire quand le dioxygène manque : appareil mal réglé ou encrassé, pièce fermée où l’air n’est pas renouvelé.

2. Deux raisons :

• il est indétectable par nos sens : incolore et inodore, on peut en respirer sans s’en rendre compte ;
• il est toxique à très faible dose : dans le sang, il prend la place du dioxygène sur les globules rouges — maux de tête, nausées, perte de connaissance, puis la mort si l’exposition se prolonge.

3. En hiver, on chauffe (chaudières, poêles, chauffages d’appoint qui fonctionnent longtemps) et on aère moins en gardant les fenêtres fermées : les deux conditions de formation et d’accumulation du CO sont réunies.

4. Trois précautions (au choix) :

• faire entretenir chaque année la chaudière ou le chauffe-eau par un professionnel ;
• aérer le logement tous les jours et ne jamais boucher les grilles de ventilation ;
• installer un détecteur de monoxyde de carbone ;
• ne jamais utiliser en intérieur un appareil prévu pour l’extérieur (barbecue, groupe électrogène…).

Réflexe à retenir : ce sujet tombe régulièrement au brevet car il croise chimie et sécurité. Les mots attendus dans ta rédaction : combustion incomplète, manque de dioxygène, incolore et inodore, aération, entretien, détecteur.