Réaction de combustion des alcanes
Qu'appelle-t-on réaction de combustion ? ? ..... La combustion incomplète est
caractérisée par une flamme jaune orangée et éclairante. Si il y a un manque ...
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Réaction de combustion des alcanes
I Introduction :
Au cours précédent, nous avons étudié les alcanes et leur nomenclature. Nous allons aujourdhui nous intéresser à leur réactivité
La combustion des alcanes est abondamment exploitée pour la production de chaleur (chauffage industriel et domestique) et dénergie mécanique (moteurs à combustion interne, réacteurs).
II Réalisons la combustion complète dun alcane :
Quappelle-t-on réaction de combustion ?
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Quappelle-t-on réaction exothermique ?
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Expérience 1 : Dans le cas du briquet, il sagit du propane.
Que se passe-t-il quand on allume un briquet ? Daprès ce qui a été dit tout à lheure, quest-ce qui a brûlé ?
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Un combustible est identifié sur les étiquettes des produits par les symboles :
HYPERLINK "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/F.jpg" INCLUDEPICTURE "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/F.gif" \* MERGEFORMATINET
F - FACILEMENT INFLAMMABLE
HYPERLINK "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/F+.jpg" INCLUDEPICTURE "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/F.gif" \* MERGEFORMATINET
F+ - EXTRÊMEMENT INFLAMMABLE
Quobserve-t-on si on tente dallumer le briquet sans molette ?
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Un comburant est identifié sur les étiquettes des produits par le symbole :
HYPERLINK "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/O.jpg" INCLUDEPICTURE "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/O.gif" \* MERGEFORMATINET
O - COMBURANT
Toute combustion a besoin dénergie pour être activée. De la chaleur, une étincelle, un frottement
Expérience 2 : Nous allons maintenant mettre en évidence les espèces chimiques produites lors dune combustion.
Placer un tube à essais sec et froid au dessus de la flamme produite par la combustion du propane. Observer les parois du tube à essai.
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Verser de leau de chaux dans le tube à essai. Observer leau de chaux.
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Quelles substances a-t-on, ici, mis en évidence ?
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Quelle est léquation bilan de la combustion du propane ?
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Expérience 3 : Expérience du bec bunsen avec virole ouverte au maximum.
Quobserve-t-on ?
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Maintenant, si on ferme la virole
Que se passe-t-il lorsque la quantité doxygène dans le milieu diminue ?
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Si on place une soucoupe froide au-dessus de la flamme, Quobserve-t-on ?
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Quest-ce que cest ? Quelles équations peut-on écrire à partir de ces observations ?
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Conclusion :
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Réaction de combustion des alcanes
I Introduction :
Au cours précédent, nous avons étudié les alcanes et leur nomenclature. Nous allons aujourdhui nous intéresser à leur réactivité
La combustion des alcanes est abondamment exploitée pour la production de chaleur (chauffage industriel et domestique) et dénergie mécanique (moteurs à combustion interne, réacteurs).
I Réalisons la combustion complète dun alcane :
Quappelle-t-on réaction de combustion ?
La réaction de combustion est, par définition, une réaction entre un combustible et un comburant.
Quappelle-t-on réaction exothermique ?
Une réaction exothermique est, par définition, une réaction produisant de lénergie thermique (dégagement de chaleur).
Expérience 1 : Dans le cas du briquet, il sagit du propane.
Que se passe-t-il quand on allume un briquet ? Daprès ce qui a été dit tout à lheure, quest-ce qui a brûlé ?
Cest ce quon appelle un combustible.
Un combustible est, par définition, une matière qui en brûlant produit un dégagement de chaleur. Un combustible est identifié sur les étiquettes des produits par les symboles :
HYPERLINK "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/F.jpg" INCLUDEPICTURE "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/F.gif" \* MERGEFORMATINET
F - FACILEMENT INFLAMMABLE
HYPERLINK "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/F+.jpg" INCLUDEPICTURE "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/F.gif" \* MERGEFORMATINET
F+ - EXTRÊMEMENT INFLAMMABLE
Quobserve-t-on si on tente dallumer le briquet sans molette ?
Pourtant, il y a du combustible et du comburant
Un comburant est, par définition, une substance qui réagit avec un combustible. Un comburant est identifié sur les étiquettes des produits par le symbole :
HYPERLINK "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/O.jpg" INCLUDEPICTURE "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/O.gif" \* MERGEFORMATINET
O - COMBURANT
Toute combustion a besoin dénergie pour être activée. De la chaleur, une étincelle, un frottement
Expérience 2 : Nous allons maintenant mettre en évidence les espèces chimiques produites lors dune combustion.
Placer un tube à essais sec et froid au dessus de la flamme produite par la combustion du propane. Observer les parois du tube à essai.
De la buée apparaît sur les parois du tube.
Verser de leau de chaux dans le tube à essai. Observer leau de chaux.
Leau de chaux se trouble.
Quelles substances a-t-on, ici, mis en évidence ?
La combustion produit du dioxyde de carbone CO2 et de leau.
Tous les atomes de carbone C sont transformés en CO2
Tous les atomes dH réapparaissent sous forme dH2O
( Cette réaction est complète.
Quelle est léquation bilan de la combustion du propane ?
C3H8(g) + 5 O2(g) ( 3 CO2(g) + 4 H2O(l)
Expérience 3 : Expérience du bec bunsen avec virole ouverte au maximum.
Quobserve-t-on ?
La combustion complète est caractérisée par une flamme bleu pâle et très chaude.
Maintenant, si on ferme la virole
Que se passe-t-il lorsque la quantité doxygène dans le milieu diminue ?
La combustion incomplète est caractérisée par une flamme jaune orangée et éclairante.
Si il y a un manque dO2 dans le milieu, on parle dune combustion incomplète.
Si on place une soucoupe froide au-dessus de la flamme, Quobserve-t-on ?
On observe, après un moment, lapparition de la vapeur deau mais aussi dun dépôt noir.
Quest-ce que cest ? Quelles équations peut-on écrire à partir de ces observations ?
CH4(g) + O2(g) ( C(s) + 2 H2O(l)
Attention, la combustion incomplète peut également former du monoxyde de carbone CO :
CH4(g) + 3/2 O2(g) ( CO(s) + 2 H2O(l)
Le CO possède la propriété bien particulière de prendre la place de l'oxygène dans notre sang, dans les globules rouges, et dans les muscles, et dy rester. ( C'est l'intoxication au monoxyde de carbone.
Conclusion : La réaction de combustion est une réaction entre un combustible et un comburant.
( Un combustible est une matière qui en brûlant produit un dégagement de chaleur.
( Un comburant est, par définition, une substance qui réagit avec un combustible.
( Pour quil y ait combustion, il faut de lénergie, un combustible et un comburant
Lorsquil y a assez dO2 dans le milieu, La combustion est complète et produit uniquement du CO2 et de leau.
CH4(g) + 2 O2(g) ( CO2(g) + 2 H2O(l)
Lorsquil ny a pas assez dO2 dans le milieu, la combustion est incomplète et produit du CO2, de leau, du CO, du C
CH4(g) + O2(g) ( C(s) + 2 H2O(l)
CH4(g) + 3/2 O2(g) ( CO(s) + 2 H2O(l)
Exercices dapplication :
Un hydrocarbure appartient à une famille dont la formule générale est CnH2n+2 . Sa masse molaire est M = 58 g/mol.
a Donner le nom de cette famille.
b Calculer la masse molaire de cet hydrocarbure en fonction de n et en déduire le nombre n datomes de carbone contenu dans sa molécule.
c Ecrire sa formule brute.
d Donner les formules semi développées de ses deux isomères et préciser le nom de chacun.
Lindice doctane mesure la résistance dune essence à « lauto inflammation ». On attribue lindice 0 à lheptane.
a À quelle famille dhydrocarbures appartient lheptane ?
b Ecrire sa formule semi développée.
c On attribue lindice 100 au 2,2,4 -triméthylpentane. A quelle famille appartient cet hydrocarbure. Ecrire sa formule semi développée, sa chaîne carbonée est-elle linéaire ou ramifiée ? De quel hydrocarbure à chaîne linéaire est-il lisomère de constitution ?
Un hydrocarbure a pour formule brute C5 H12 .
a À quelle famille appartient-il ? Quel est son nom ? Calculer sa masse molaire moléculaire.
b Ecrire et équilibrer léquation bilan de sa combustion complète.
c Quelle masse de dioxygène faut-il pour faire réagir 1 mole de cet hydrocarbure ?
Données : M(C) = 12 g/mol. ; M(H) = 1 g/mol. ; M(O) = 16 g/mol.
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Exercices dapplication :
Un hydrocarbure appartient à une famille dont la formule générale est CnH2n+2 . Sa masse molaire est M = 58 g/mol.
a Donner le nom de cette famille.
b Calculer la masse molaire de cet hydrocarbure en fonction de n et en déduire le nombre n datomes de carbone contenu dans sa molécule.
c Ecrire sa formule brute.
d Donner les formules semi développées de ses deux isomères et préciser le nom de chacun.
Lindice doctane mesure la résistance dune essence à « lauto inflammation ». On attribue lindice 0 à lheptane.
a À quelle famille dhydrocarbures appartient lheptane ?
b Ecrire sa formule semi développée.
c On attribue lindice 100 au 2,2,4 -triméthylpentane. A quelle famille appartient cet hydrocarbure. Ecrire sa formule semi développée, sa chaîne carbonée est-elle linéaire ou ramifiée ? De quel hydrocarbure à chaîne linéaire est-il lisomère de constitution ?
Un hydrocarbure a pour formule brute C5 H12 .
a À quelle famille appartient-il ? Quel est son nom ? Calculer sa masse molaire moléculaire.
b Ecrire et équilibrer léquation bilan de sa combustion complète.
c Quelle masse de dioxygène faut-il pour faire réagir 1 mole de cet hydrocarbure ?
Données : M(C) = 12 g/mol. ; M(H) = 1 g/mol. ; M(O) = 16 g/mol.
Classe : 1 PESTH Sciences : Contrôle N° 2 Le : 13.10.05
I - Quappelle-t-on réaction de combustion ?
II - Quappelle-t-on réaction exothermique ?
III - Donner la définition dun comburant, dun combustible.
IV - Quel pictogramme indique un combustible ? Un comburant ?
( HYPERLINK "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/F.jpg" INCLUDEPICTURE "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/F.gif" \* MERGEFORMATINET ( HYPERLINK "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/O.jpg" INCLUDEPICTURE "http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/etiquettes/O.gif" \* MERGEFORMATINET
IV Quels sont les produits formés lors de la combustion complète dun alcane ?
V - Lorsque le volume de dioxygène diminue, la combustion dun alcane ne se fait pas correctement. Comment nomme-t-on cette combustion ? Nommer les produits qui peuvent se former au cours de cette combustion.
VI - La paraffine, corps très utilisé dans les soins du corps, appartient à la famille des alcanes. Sa masse moléculaire est M = 352 g/mol.
1 Quelle est la formule générale des alcanes ?
2 - Calculer la masse molaire de cet hydrocarbure en fonction de n et en déduire le nombre n datomes de carbone contenu dans sa molécule.
3 Ecrire sa formule brute.
VII - Un hydrocarbure a pour formule brute C7 H16.
1 - Quel est son nom ? Calculer sa masse molaire moléculaire.
2 - Ecrire et équilibrer léquation bilan de sa combustion complète.
3 - Quelle masse de dioxygène faut-il pour faire réagir 2 moles de cet hydrocarbure ?
Données : M(C) = 12 g/mol. ; M(H) = 1 g/mol. ; M(O) = 16 g/mol.
