Les combustions

01Qu'est-ce qu'une combustion ?

Une combustion est une réaction chimique au cours de laquelle une substance, le combustible, réagit avec le dioxygène de l'air, le comburant, en dégageant de la chaleur et souvent de la lumière. Pour qu'une combustion démarre et se poursuive, trois conditions doivent être réunies en même temps : un combustible, un comburant (le dioxygène O2) et une source d'énergie d'activation, par exemple une étincelle ou une flamme. Si l'une de ces trois conditions manque, la combustion s'arrête : c'est pour cela qu'on étouffe un feu en le privant de dioxygène (couverture anti-feu) ou de combustible.

02La combustion du carbone

Le carbone solide (charbon de bois par exemple) brûle dans le dioxygène en formant du dioxyde de carbone gazeux. L'équation de cette réaction s'écrit : C + O2 → CO2. Un atome de carbone se combine avec une molécule de dioxygène pour donner une molécule de dioxyde de carbone. On peut mettre ce gaz en évidence en le faisant barboter dans de l'eau de chaux : celle-ci se trouble, ce qui est le test caractéristique du dioxyde de carbone.

03La combustion du méthane

Le méthane (CH4) est le gaz principal du gaz de ville et du biogaz. Sa combustion complète dans le dioxygène produit du dioxyde de carbone et de l'eau, selon l'équation : CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O. Une molécule de méthane réagit avec deux molécules de dioxygène pour donner une molécule de dioxyde de carbone et deux molécules d'eau. On retrouve les mêmes types de produits que pour la combustion du carbone (CO2), avec en plus de la vapeur d'eau, que l'on peut mettre en évidence grâce au sulfate de cuivre anhydre blanc, qui devient bleu en présence d'eau.

04Méthode : écrire et équilibrer une équation de combustion

1. Étape 1 Identifier le combustible et le comburant (toujours O2 pour une combustion dans l'air).
2. Étape 2 Écrire les produits obtenus : CO2 si le combustible contient du carbone, H2O en plus si le combustible contient de l'hydrogène.
3. Étape 3 Ajuster les nombres devant chaque formule (les nombres stœchiométriques) pour que le nombre d'atomes de chaque élément soit le même de chaque côté de la flèche.

05Erreurs fréquentes

• ✗ Confondre combustion complète (assez de dioxygène, CO2 formé) et combustion incomplète (manque de dioxygène, du carbone ou du monoxyde de carbone CO peuvent se former).
• ✗ Oublier que O2 est une molécule formée de deux atomes d'oxygène : on écrit O2, jamais O tout seul dans l'équation.
• ✗ Confondre le rôle du carbone et celui du dioxygène : c'est le carbone (ou le méthane) qui est le combustible, le dioxygène est toujours le comburant.