La combustion complète Combustion du méthane La combustion complète La combustion incomplète

Combustion complète du méthane  Expériences, observations et interprétations  Réaction de la combustion  Réaction et équation de réaction  Interprétation à l’échelle de la matière

virole (ouverte ou fermée) réserve de gaz combustible Réchaud de camping cheminée virole (ouverte ou fermée) Robinet réserve de gaz combustible

Expériences flamme bleue et chaude Étape 1 virole ouverte

Étape 2

buée sur les parois internes Étape 2 buée sur les parois internes bocal froid et sec

Étape 3 eau de chaux limpide

Étape 4 eau de chaux troublée fin expérience

Observations et interprétations . Le méthane brûle grâce au dioxygène contenu dans l’air  du méthane et du dioxygène ont disparu . De la buée apparaît sur les parois internes du bocal, sec au départ  de l’eau s’est formée . De l’eau de chaux introduite dans le bocal se trouble en présence des gaz produits  du dioxyde de carbone est apparu . Le bocal est chaud  la combustion dégage de la chaleur fin interprétation

Réaction de la combustion complète du méthane Les réactifs sont : - le méthane - le dioxygène Les produits sont : - l’eau - le dioxyde de carbone

Réaction de la combustion complète du méthane Les réactifs sont : - le méthane - le dioxygène Réaction Les produits sont : méthane + dioxygène dioxyde de carbone eau - l’eau - le dioxyde de carbone

méthane + dioxygène dioxyde de carbone eau Énoncé oral du bilan Le méthane réagit avec le dioxygène pour former de l’eau et du dioxyde de carbone fin bilan

Interprétation à l’échelle de la matière Réchaud de camping cheminée virole (ouverte ou fermée) Robinet réserve de gaz combustible

La virole est ouverte

Avant la combustion du méthane

Après la combustion du méthane Pendant la combustion du méthane  réorganisation des atomes Après la combustion du méthane Avant la combustion du méthane molécule de méthane molécules d’eau molécules de dioxygène molécules de dioxyde de carbone

fin

Réaction + équation de réaction de la combustion complète du méthane dioxyde de carbone méthane + dioxygène eau + Modélisation de la réaction + +

Avant la combustion du méthane

Après la combustion du méthane

Réaction + équation de réaction de la combustion complète du méthane dioxyde de carbone méthane + dioxygène eau + Modélisation de la réaction + + Équation de réaction CH4 + O2 H2O + CO2 Vérifions si l’équation de réaction est bien ajustée

1 1 2 3 4 2 + + types d’atome Réactifs Produits carbone oxygène hydrogène 4 2

1 1 2 3 4 2 + + types d’atome Réactifs Produits carbone oxygène hydrogène 4 2

1 2 4 3 Produits Réactifs types d’atome carbone oxygène hydrogène 1 2 4 3 Non, l’équation de réaction n’est pas ajustée : Il y a 2 atomes d’oxygène côté réactif et on en retrouve 3 côté produit  impossible Il y a 4 atomes d’hydrogène côté réactif et on en retrouve que 2 côté produit  impossible

Avant la combustion du méthane 1ère possibilité

Pendant la combustion du méthane  réorganisation des atomes 1ère possibilité

?? Après la combustion du méthane Pendant la combustion du méthane  réorganisation des atomes Après la combustion du méthane ?? Impossible, le carbone n’est pas un produit 1ère possibilité On peut fabriquer de l’eau mais pas de dioxyde de carbone, pour cela il manque…

Avant la combustion du méthane 2ème possibilité

Pendant la combustion du méthane  réorganisation des atomes 2ème possibilité

Après la combustion du méthane Pendant la combustion du méthane  réorganisation des atomes Après la combustion du méthane 2ème possibilité

Après la combustion du méthane ?? 2ème possibilité Impossible, l’hydrogène et même le dihydrogène ne font pas partie des produits On peut fabriquer du dioxyde de carbone mais pas de l’eau, pour cela il manque…

Solution

Avant la combustion du méthane 1 molécule de méthane 2 molécules de dioxygène

Après la combustion du méthane Pendant la combustion du méthane  réorganisation des atomes Après la combustion du méthane 2 molécules d’eau 1 molécule de dioxyde de carbone

Réaction dioxyde de carbone eau + méthane dioxygène + +

Réaction Equation de réaction CH4 O2 2 H2O 2 CO2 + + + + eau méthane dioxyde de carbone eau + méthane dioxygène + + Equation de réaction CH4 + O2 2 H2O 2 CO2

Vérifions si l’équation de réaction est bien ajustée + CH4 O2 H2O CO2 2 + + Vérifions si l’équation de réaction est bien ajustée

Vérifions si l’équation de réaction est bien ajustée + CH4 O2 H2O CO2 2 + + types d’atome Réactifs Produits Vérifions si l’équation de réaction est bien ajustée carbone 1 1 oxygène 4 4 hydrogène 4 4

L’équation de réaction est bien ajustée + CH4 O2 H2O CO2 2 + types d’atome Réactifs Produits carbone oxygène hydrogène 1 4 L’équation de réaction est bien ajustée

Conclusion L’équation de réaction de la combustion complète du méthane s’écrit : + CH4 O2 H2O CO2 2

Conclusion + CH4 O2 H2O CO2 2 Remarque : Les nombres placés devant O2 et H2O s’appellent des coefficients. Ils indiquent le nombre de fois que chaque molécule intervient dans l’équation de réaction. Énoncé oral : 1 molécule de méthane réagit avec 2 molécules de dioxygène pour former 2 molécules d’eau et une molécule de dioxyde de carbone fin

Combustion incomplète du méthane  Expériences, observations et interprétations  Interprétation à l’échelle de la matière  Réaction et équation de réaction - exercice - correction

flamme jaune très éclairante Étape 1 virole fermée

flamme jaune très éclairante Étape 1 flamme jaune très éclairante virole fermée

flamme jaune très éclairante Étape 1 soucoupe fumées noires flamme jaune très éclairante

dépôt de noir de carbone Étape 2 dépôt de noir de carbone fin expérience

Observations et interprétations  Lorsque la flamme est jaune et éclairante : - le dioxygène est en quantité insuffisante car la virole est fermée - en plus de l’eau et du dioxyde de carbone, il se forme :  du carbone (dépôt noir sur la soucoupe)  parfois du monoxyde de carbone : un gaz incolore, inodore et très toxique  remarque : la combustion est dite incomplète car certains produits formés pourraient encore brûler avec davantage de dioxygène (ex : le carbone et le monoxyde de carbone) fin interprétation

Interprétation à l’échelle de la matière Réchaud de camping cheminée virole (ouverte ou fermée) Robinet réserve de gaz combustible

La virole est fermée

Avant la combustion du méthane

Après la combustion du méthane Pendant la combustion du méthane  réorganisation des atomes Après la combustion du méthane

Correction

molécules de dioxygène Avant la combustion du méthane molécules de dioxygène molécules de méthane

Réaction + équation de réaction de la combustion incomplète du méthane dioxygène +

Après la combustion du méthane Pendant la combustion du méthane  réorganisation des atomes Après la combustion du méthane molécules d’eau molécule de monoxyde de carbone atome de carbone molécule de dioxyde de carbone

Bilan méthane dioxygène + dioxyde de carbone eau + carbone monoxyde de carbone

molécules de dioxygène Avant la combustion du méthane molécules de dioxygène molécules de méthane

Bilan méthane + dioxygène dioxyde de carbone carbone eau + + + +

Après la combustion du méthane Pendant la combustion du méthane  réorganisation des atomes Après la combustion du méthane molécules d’eau molécule de monoxyde de carbone atome de carbone molécule de dioxyde de carbone

Réaction méthane + dioxygène dioxyde de carbone carbone monoxyde de carbone eau + + + + + + +

Réaction Equation de réaction méthane + dioxygène dioxyde de carbone monoxyde de carbone eau + + + + + + + Equation de réaction 4 CH4 8 O2 8 H2O CO2 C + 2 CO

Interprétation à l’échelle de la matière Réchaud de camping cheminée virole (ouverte ou fermée) Robinet réserve de gaz combustible

La virole est fermée

molécules de dioxygène Avant la combustion du méthane molécules de dioxygène molécules de méthane

Après la combustion du méthane Pendant la combustion du méthane  réorganisation des atomes Après la combustion du méthane molécules d’eau molécule de monoxyde de carbone atome de carbone molécule de dioxyde de carbone