Chimie – Chapitre 4 - Bienvenue au Collège Les Hautes Rayes

Collège Les Hautes Rayes
Conflans Sainte Honorine – Académie de Versailles (78)
M. JOLLY
CHIMIE – CHAPITRE 4
LES FEUX D'ARTIFICE, DE LA POUDRE AUX YEUX ?
Introduction : passage d'une vidéo sur un feu d'artifice puis questionnement à
l'oral : que faut-il ? feu ou flamme et poudre métallique)
I) QUE SE PASSE-T-IL LORS D'UN FEU D'ARTIFICE ?
1) Première étape : simulation d'un feu d'artifice
Fais le schéma d'une expérience
Réalise l'expérience et note tes observations.
permettant
de
réaliser
facilement
un
feu
d'artifice.
poudre de fer
lampe à alcool
carton ou bassine
On observe des étincelles jaunes et des grains noirs.
La combustion du fer est donc une réaction chimique car il apparaît un nouveau produit.
2) Deuxième étape : comment rendre l’étincelle encore plus vive ?
a) Complète la légende du schéma ci-dessous :
Paille de fer
Grandes étincelles jaunes
Dioxygène pur
Grains noirs
Sable
b) Quels sont les réactifs de cette réaction ?
c) Comment nomme-t-on ce type de réaction ?
d) Cette réaction chimique dégage-t-elle de la chaleur ?
b) Les réactifs sont le fer (combustible, qui brûle) et le dioxygène O2 (comburant, qui entretient la combustion).
c) On nomme aussi ce type de réaction une oxydation. (combustion car ça brûle ; oxydation car avec oxygène)
d) Cette réaction dégage de la chaleur. (d’où le sable au fond pour « l’absorber » et évite que le pot casse).
Bilan :
- Une réaction de combustion d'un métal est une réaction d’oxydation entre un métal (le fer ici) et le
dioxygène. Cette réaction de combustion dégage de l'énergie.
- Plus il y a de dioxygène ou plus le métal est en poudre, plus la combustion est intense.
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M. JOLLY
3) Quelle est la réaction qui a lieu ?
a) Complète le tableau ci-dessous :
Poudre
Symbole
Que se passe-t-il dans la flamme ?
Nom
Formule
Produit
Composition
Bilan de la réaction
Equation-bilan de la réaction
Fer
Fe
Grandes étincelles jaune
Oxyde de fer
Fe3O4
3 atomes de fer + 4 atomes d’oxygènes
Fer + dioxygène → oxyde de fer
3 Fe + 2 O2 → Fe3O4
b) A l’aide de l’équation-bilan de la réaction, indique combien il y a d’atomes de fer avant et après la réaction
chimique. Que constates-tu ?
c) Même question avec les atomes d’oxygène.
b) Avant la réaction, il y a 3 * 1 = 3 atomes de fer. Après la réaction, il y a 3 atomes de fer aussi.
Il y a autant d’atomes de fer avant et après la réaction.
c) Avant la réaction, il y a 2 * 2 = 4 atomes d’oxygène. Après la réaction, il y a 4 atomes d’oxygène aussi.
Il y a autant d’atomes d’oxygène avant et après la réaction.
Bilan :
- Lors d’une réaction chimique, il y a conservation de la masse et des atomes.
- Le bilan de la combustion du fer dans le dioxygène est : fer + dioxygène → oxyde de fer
- Pour écrire l'équation-bilan de la combustion du fer dans le dioxygène, il faut remplacer les noms par
leurs formules chimiques puis ajouter des coefficients pour que les atomes se conservent. (à savoir faire
impérativement !!!!)
II) COMMENT AVOIR PLUSIEURS COULEURS DANS UN FEU D’ARTIFICE ?
Recommence l’expérience du I-1 en projetant successivement dans la flamme de la poudre d’aluminium, de cuivre
et de zinc. Complète à chaque fois le tableau ci-dessous.
Poudre
Symbole
Couleur dans la flamme
Produit
Nom
Formule
Composition
Bilan de la réaction
Equation-bilan de la réaction
Aluminium
Cuivre
Zinc
Al
blanc-jaune
Oxyde d’aluminium
Al2O3
Cu
verte
Oxyde de cuivre
CuO
Zn
bleue
Oxyde de zinc
2 atomes d’aluminium,
3 atomes d’oxygène
1 atome de cuivre +
1 atome d’oxygène
aluminium + dioxygène →
oxyde d’aluminium
4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
cuivre + dioxygène →
oxyde de cuivre
2 Cu + O2 → 2 CuO
ZnO
1 atome de zinc +
1 atome d’oxygène
zinc + dioxygène →
oxyde de zinc
2 Zn + O2 → 2 ZnO
Bilan :
- Le bilan d’une réaction de combustion d’un métal est toujours : métal + dioxygène → oxyde métallique.
- L'équation-bilan d'une combustion respecte la conservation des atomes (voir fiche méthode) et de la
masse.