Les combustions sont des transformations chimiques qui surviennent quand trois éléments (combustible, comburant et source d'énergie) sont présents. Elles présentent de nombreux dangers, qu'il faut savoir éviter.
Les combustions
Une transformation chimique
Transformation chimique
Une transformation chimique est une transformation au cours de laquelle :
- Des corps sont consommés : les réactifs
- D'autres sont formés : les produits
\text{Réactif 1 + Réactif 2 + ... } \ce{->} \text{Produit 1 + Produit 2 + ...}
Les réactifs sont indiqués à gauche et les produits à droite de la flèche. Les réactifs réagissent entre eux (symbole +) pour former (symbole de la flèche) des produits.
Voici une transformation chimique :
\text{Réactif 1 + Réactif 2 } \ce{->} \text{Produit 1}
On lit la transformation chimique ainsi :
Le réactif 1 réagit avec le réactif 2 pour former le produit 1.
Le triangle de feu
Triangle de feu
Pour qu'une combustion ait lieu, trois éléments sont nécessaires :
- Un combustible : le réactif susceptible de brûler (carbone, méthane, papier, bois, etc.).
- Un comburant : le réactif entretenant la combustion. Le plus souvent, le dioxygène (présent dans l'air) est le comburant.
- Une source d'énergie qui enclenche la combustion (la chaleur, une étincelle,etc.).
Ces trois éléments représentent le triangle de feu. Si l'un des trois éléments manque, alors il est impossible de réaliser une combustion.
Le triangle de feu récapitule les trois éléments nécessaires à une combustion.
Triangle de feu
La combustion et la transformation chimique
Combustion
La combustion est une transformation chimique libérant de l'énergie, au cours de laquelle un combustible et un comburant sont consommés et des produits sont formés.
Combustible + Comburant \ce{- \gt } Produit\left(s\right)
Des exemples de combustion
La combustion du carbone
Combustion du carbone
- On introduit un carbone incandescent dans un récipient contenant du dioxygène pur.
- On observe alors que le carbone s'enflamme et produit des étincelles.
Au bout d'un moment, la combustion s'arrête.
- On observe que le morceau de fusain est plus petit.
- On verse dans le récipient de l'eau de chaux, on observe alors qu'elle se trouble.
Combustion du carbone
La combustion du carbone est la transformation par laquelle le carbone et le dioxygène réagissent entre eux. Le carbone et le dioxygène sont alors consommés et il se forme du dioxyde de carbone (mis en évidence par le test à l'eau de chaux).
Le bilan de la combustion du carbone s'écrit :
\text{carbone} +\text{dioxygene} \ce{- \gt } \text{dioxyde de carbone}
La combustion du butane
Combustion du butane
On active un briquet contenant du butane en dessous d'un tube à essai.
On observe de la buée. De l'eau s'est formée.
On introduit de l'eau de chaux dans ce tube à essai.
L'eau de chaux se trouble. Du dioxyde de carbone s'est formé.
Combustion du butane
La combustion du butane est la transformation chimique par laquelle le butane réagit avec le dioxygène pour former du dioxyde de carbone (mis en évidence par le test à l'eau de chaux) et de l'eau (mise en évidence par la formation de buée).
Le bilan de la transformation s'écrit :
\text{butane} +\text{dioxygène} \ce{->} \text{dioxyde de carbone}+\text{eau}
Les dangers des combustions
La combustion incomplète
Combustion incomplète
Une combustion est incomplète si elle se déroule avec une quantité insuffisante de comburant.
Lors des incendies en forêt, les combustions sont souvent incomplètes.
Lors de la combustion incomplète du butane :
- La flamme devient jaune au lieu d'être bleue.
- De la fumée noire se forme.
- De nouveaux produits se forment : le carbone (composant la fumée noire) et le monoxyde de carbone (gaz incolore, inodore et très toxique).
Le bilan de la combustion incomplète s'écrit :
\text{butane} +\text{peu de dioxygene} \ce{->} \text{eau}+\text{dioxyde de carbone}+\text{carbone}+\text{monoxyde de carbone}
Le monoxyde de carbone est dangereux, notamment du fait qu'il soit incolore et inodore, on ne se rend donc pas compte de sa présence.
Pour éviter qu'une combustion soit incomplète, il faut s'assurer que l'espace où elle a lieu est suffisamment aéré.
L'asphyxie
L'asphyxie
L'asphyxie correspond au défaut d'oxygénation du sang. Sans action extérieure, l'asphyxie mène rapidement à l'inconscience puis à la mort. Une asphyxie prolongée peut également entraîner des séquelles au cerveau.
Une combustion dans un espace confiné peut provoquer une asphyxie, car en consommant le dioxygène, elle en diminue la quantité disponible.
Lorsque la combustion est incomplète, le monoxyde de carbone formé se fixe sur les globules rouges à la place du dioxygène et en prive donc l'organisme.
Pour éviter l'asphyxie, il faut s'éloigner du lieu de la combustion et aussi s'assurer qu'il est suffisamment aéré.
La combustion explosive
Combustion explosive
Une combustion peut être explosive si le combustible et le dioxygène sont mélangés dans une certaine proportion.
Pour éviter les risques d'explosion, il faut éloigner les matières inflammables et combustibles du lieu de la combustion et ne pas tenter de mettre le feu à des objets non prévus pour.