Qu'est-ce qu'une combustion ?
Une combustion est une réaction chimique entre un combustible et un comburant (le plus souvent le dioxygène de l'air). Cette réaction produit de l'énergie sous forme de chaleur et parfois de lumière.
Les conditions pour qu'une combustion démarre : - présence du combustible ; - présence du comburant (dioxygène) ; - une température suffisante (point d'ignition).
Si l'une de ces trois conditions est absente, la combustion s'arrête. C'est le principe du triangle du feu.
Combustion complète du carbone
Quand le carbone brûle en présence d'une grande quantité de dioxygène (combustion complète), le seul produit carboné est le dioxyde de carbone CO₂ :
C + O₂ → CO₂
On peut détecter le CO₂ avec de l'eau de chaux qui blanchit.
Combustion incomplète : le monoxyde de carbone
Si le dioxygène manque, la combustion est incomplète. Il se forme alors du monoxyde de carbone CO, un gaz incolore, inodore et extrêmement toxique :
2 C + O₂ → 2 CO
C'est pourquoi il est dangereux de laisser tourner un moteur dans un garage fermé.
Combustion du méthane
Le méthane (CH₄) est le principal constituant du gaz naturel utilisé pour cuisiner ou se chauffer. Sa combustion complète produit du CO₂ et de l'eau :
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
| Combustible | Produits (complète) | Produits (incomplète) |
|---|---|---|
| Carbone (C) | CO₂ | CO + C (suie) |
| Méthane (CH₄) | CO₂ + H₂O | CO + H₂O (+ suie) |
| Fer (Fe) | Fe₃O₄ (magnétite) | FeO (oxyde ferreux) |
Combustion du fer
La combustion du fer (Fe) dans le dioxygène pur est spectaculaire : des étincelles sont projetées et un solide brun-noir se forme, la magnétite (Fe₃O₄) ou l'oxyde de fer :
3 Fe + 2 O₂ → Fe₃O₄
Impact environnemental
La combustion des combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz) libère massivement du CO₂ dans l'atmosphère, contribuant au réchauffement climatique. Le CO₂ est un gaz à effet de serre qui retient la chaleur solaire. Limiter les combustions et développer les énergies renouvelables sont des enjeux majeurs du XXIe siècle.