La combustion

Nous expliquons ce qu'est la combustion, comment elle se produit et quelles sont les étapes de la réaction. En outre, la classification et des exemples.

1. Qu'est-ce que la combustion?

La combustion est un type de réaction chimique exothermique . Il peut s'agir de matières à l'état gazeux ou à l'état hétérogène (liquide-gazeux ou gazeux-gazeux). Il génère de la lumière et de la chaleur et est produit plus rapidement ou moins rapidement.

Traditionnellement, la combustion est comprise comme un processus d’oxydation rapide de certains éléments combustibles, c’est-à-dire principalement constitués d’hydrogène, de carbone et parfois de soufre. De plus, il se produit nécessairement en présence d'oxygène .

En fait, les combustions sont des formes de réaction redox (réduction-oxydation) pouvant se produire de manière contrôlée, comme dans les moteurs à combustion interne, ou incontrôlée, comme dans des explosions Ils impliquent l'échange d'électrons entre les atomes de matière au cours de la réaction. Par conséquent, ils génèrent de l'énergie thermique et lumineuse.

En outre, d'autres substances gazeuses et solides, telles que le dioxyde de carbone (CO2) et la vapeur d'eau, ou des résidus de carburant solides (la substance consommée dans la réaction) résultent n) et l'oxydant (la substance qui favorise la réaction), toujours en fonction de leur nature chimique.

Ainsi, bien que dans l’image traditionnelle de la combustion, le feu soit toujours impliqué, il est possible que celui-ci ne soit pas généré car il n’est rien de plus qu’une forme de plasma (gaz ionisé) résultant de la libération de chaleur par la réaction chimique.

Voir aussi: Enthalpie

1. Comment se produit la combustion?

La combustion est un type de réaction d'oxydoréduction, c'est-à-dire une réduction de l'oxydation. Cela signifie que l'un d'eux s'oxyde (perd des électrons), tandis que l'autre diminue (gagne des électrons).

En cas de combustion, l'agent oxydant (oxygène) obtient des électrons de l'agent réducteur (carburant), ou ce qui est la même chose, entre l'oxydant et le carburant. Cela se produit généralement selon la formule suivante:

Composé + O ₂ = Autre composé + CO ₂ + H ₂ O + Énergie

Les composés peuvent varier en fonction de leur nature, de même que les niveaux d'énergie. Mais le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau sont constants dans tous les types de combustion.

1. Types de combustion

Il existe trois types de combustion, à savoir:

• Combustion complète ou parfaite . Les réactions dans lesquelles le matériau combustible est complètement oxydé (consommé) et les autres composés oxygénés sont sous-produits, tels que le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre ou la vapeur d'eau.
• Combustion stœchiométrique ou neutre . C'est ce qu'on appelle la combustion complète idéale, qui utilise seulement une quantité d'oxygène pour sa réaction et qui ne se produit généralement que dans l'environnement contrôlé d'un laboratoire.
• Combustion incomplète Ceux dans lesquels les composés semblent oxyder (également appelés non brûlés) des gaz de combustion, tels que le monoxyde de carbone (CO), l'hydrogène, les particules de carbone, etc.

1. Réaction de combustion

Les processus de combustion comprennent en réalité un ensemble de réactions chimiques rapides et simultanées, qui peuvent être considérées comme une seule, qui passe par les phases ou étapes suivantes:

• Pré-réaction ou première étape . Les hydrocarbures présents dans le matériau combustible se décomposent et commencent leur réaction avec l'oxygène de l'air, formant ainsi des radicaux, composés instables sur le plan moléculaire. Cela initie une réaction en chaîne d’apparition et de disparition de composés chimiques, tendant toujours à créer plus qu’elle ne détruit.
• Oxydation ou deuxième étape . Dans cette étape, la majeure partie de l'énergie thermique de la réaction est générée, car l'oxygène réagit avec les radicaux de l'étape précédente, ce qui donne processus de déplacement d'électrons violent. Un grand nombre de radicaux entraîne une réaction massive et violente, appelée explosion.
• Fin de la réaction ou troisième étape . Cela se produit lorsque l'oxydation des radicaux est terminée et que les molécules des gaz libérés se forment. Le matériau combustible sera complètement épuisé.

1. Exemples de combustion

Voici quelques exemples simples de combustion dans la vie quotidienne:

• L'éclairage d'un match / match . C'est le cas le plus emblématique de la combustion. Lorsque la tête de l'allumette (couverture en phosphore et en soufre) est raclée contre une surface rugueuse, elle est chauffée par friction et déclenche une combustion rapide, qui à son tour produit une flamme. court
• L'éclairage d'une cuisinière à gaz . Les cuisines domestiques fonctionnent en brûlant un gaz d'hydrocarbure, généralement un mélange de propane (C ₃ H ₈ ) et de butane (C ₄ H ₁₀ ), que l'appareil tire d'un tuyau d'un bol Mis en contact avec l'air et doté d'une charge initiale d'énergie calorique (telle que la flamme du pilote ou celle du phosphore), le gaz commence sa réaction; mais pour entretenir la flamme, le carburant doit être alimenté en permanence.
• Des bases fortes et des matières organiques . La plupart des bases fortes (hydroxydes) telles que la soude caustique, la potasse caustique et d’autres substances au pH extrême génèrent de violentes réactions d’oxydation lors du contact avec le produit. matière organique. Cela signifie que nous pouvons brûler par contact et même allumer des feux avec eux, car ces types de réactions ont tendance à être très exothermiques.
• Les moteurs à combustion interne . Présent dans les voitures, bateaux et autres véhicules fonctionnant avec des combustibles fossiles tels que le diesel, l'essence ou le kérosène, ces dispositifs sont un exemple de combustion contrôlée. Ils consomment les hydrocarbures du carburant et génèrent de petites explosions qui se transforment en mouvements dans le système à piston, produisant également des gaz polluants qui sont rejetés dans l'atmosphère.

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