Combustion du carbone.

Transcription

Combustion du carbone.
Équilibrer l'équation bilan.
1. Combustion du carbone.
Que ce soit dans l'air ou le dioxygène pur, l'équation chimique peut s'écrit :
carbone
+
dioxygène
dioxyde de carbone
Les réactifs et les produits peuvent être représentés par leurs formules chimiques :
C
+
CO 2
O2
Cette équation signifie alors que les atomes des réactifs se
«séparent» dans le réacteur pour se combiner de façon différente et
donner le produit selon le principe de conservation :
1 atome de carbone et

une molécule dans laquelle on retrouve
2 atomes d'oxygène apportés par donnent  1 atome de carbone et
 2 atomes d'oxygène
1 molécule de dioxygènedonnent 

2. Combustion du méthane.
CH 4 + 2 O 2
CO 2 + H 2 O
Lorsque le carbone apporté par le méthane s'est combiné avec les 2
atomes apportés par une molécule de dioxygène, il reste 4 atomes
d'hydrogène ...
CH 4 + 2 O 2
CO 2 + H 2 O
Comme on observe la formation de vapeur d'eau, on en déduit qu' il faut apporter deux atomes
d'oxygènes supplémentaires pour construire deux molécules d'eau .
CH 4 + 2 O 2
CO 2 + 2 H 2 O
Au total il faut mettre en réaction deux molécules de dioxygène
3. Combustion de l'alcool à brûler (éthanol).
C2H6O +
O2
CO 2 +
H2O
Chaque atome de carbone apporté par l'alcool se combine avec
deux atomes de d'oxygène pour donner deux molécules de dioxyde
de carbone : il faut déjà deux molécules de dioxygène.
C2H6O + 2 O2
2 CO 2 +
H2O
Restent six atomes d'hydrogène ... Comme on observe la formation de vapeur d'eau on en déduit
qu' il faut trois atomes d'oxygène supplémentaires et donc ajouter en réaction une molécule de
dioxygène à l'atome d'oxygène déjà apporté par l'alcool
C2H6O + 3 O2
2 CO 2 + 3 H 2 O
4. Conclusion.
Ce qu'il faut retenir ...
Equilibrer une équation c'est appliquer le principe
de conservation des éléments
5. Une méthode pratique.
(approfondissement …)
C2H6O +
Écrire l’équation bilan
Donner le coefficient c au réactif
qui apporte le plus grand nombre
d’éléments
Lister et dénombrer les éléments
apportés par ce réactif
c C2H6O +
C
H
O
Dénombrer les éléments qui ne
figurent que dans un seul produit
Élément carbone
Même calcul pour l’élément
hydrogène
C
H
c×2
c×6
O
c×1
H
O
Tous les produits de l‘équation
bilan ont un coefficient :
O2
CO 2 +
H2O
O2
CO 2 +
H2O
=
d×1
On peut donc former deux molécules de
gaz carbonique, donc on écrit le
coefficient d devant CO2
c C2H6O +
C
H2O
c×2
c×6
c×1
c C2H6O +
L’équation bilan s’écrit:
CO 2 +
O2
d CO 2 +
O2
=
=
c×2
c×6
c×1
H2O
d×1
e×2
On peut donc former trois molécules
d’eau, donc on écrit le coefficient e
devant H2O
c C2H6O +
d CO 2 + e H 2 O
O2
C
H
c×2
c×6
Restent à dénombrer les repréO
sentants de l’élément oxygène
Soit en tenant compte du
nombre d’atome apportés par
une molécule de dioxygène
c×1
i-c
c×1
e×2
=
=
d×1
=
d×2
e×1
d×2
e×1
e×2
L’équation équilibrée s’écrit :
C2H6O + 3 O2
2 CO 2 + 3 H 2 O
n.b. : Il n’est pas demandé de justifier et rapidement on saura vérifier le principe de conservation «de
tête ». Néanmoins il est bon d’acquérir une méthode pour les cas les plus complexes.
© Villafruela Daniel
mise à jour le 5-07-2001