Les gaz à effet de serre, les combustions.
par administrateur · 13 décembre 2023
I. Les gaz à effet de serre
Les gaz à effet de serre sont bien souvent le produit d’une combustion.
L’effet de serre est un phénomène naturel provoquant une élévation de la température à la surface de notre planète. Indispensable à la vie sur Terre, les activités humaines affectent la composition chimique de l’atmosphère et entraînent un effet de serre additionnel, responsable en grande partie du changement climatique actuel.
Les principaux gaz à effet de serre et leurs sources
Il existe un grand nombre de gaz à effet de serre naturellement présents dans l’atmosphère mais dont la concentration varie en fonction des activités humaines.
- La vapeur d’eau (H2O), responsable de l’effet de serre naturel.
- Le dioxyde de carbone (CO2), en partie naturel par les éruptions volcaniques ou les feux de forêts ou de brousse, en grande partie par les activités humaines (utilisation de carbone fossile – pétrole, gaz naturel, charbon).
- Le méthane (CH4) est un gaz à effet de serre bien plus puissant que le CO2, mais moins concentré. Il est souvent lié aux processus de fermentation (marécages, décharges, digestion des ruminants …). L’agriculture intensive est aussi responsable de l’augmentation des concentrations de méthane dans l’atmosphère.
- Le protoxyde d’azote (N2O), appelé également « gaz hilarant », est émis par les sols et provient naturellement de l’utilisation d’engrais azotés.
Thème: Organisation et transformations de la matière
Compétence travaillée: D4 - Interpréter des résultats expérimentaux
II. Les combustions
Une transformation chimique est une transformation au cours de laquelle:
- des espèces chimiques sont consommées: les réactifs
- des espèces chimiques sont formées: les produits
Réactif 1 + réactif 2 + … → Produit1 + produit2 + …
Pour qu’une combustion ait lieu, trois éléments sont nécessaires:
- un combustible: le réactif susceptible de brûler
- un comburant: le réactif entretenant la combustion. Le plus souvent, le dioxygène (présent dans l’air) est le comburant.
- Une source d’énergie qui enclenche la combustion (étincelle, chaleur …).
Ces trois éléments représentent le triangle du feu. Si l’un des trois éléments manque, alors il est impossible de réaliser une combustion.
Le triangle du feu from UNIGE Physique on Vimeo.
III. La combustion du carbone
La combustion du carbone est une transformation chimique.
On peut la représenter par une équation de réaction:
Carbone + dioxygène → dioxyde de carbone
Les réactifs: le carbone et le dioxygène
Le produit: le dioxyde de carbone
Une combustion nécessite un comburant et un combustible.
Combustible: le carbone
le comburant: le dioxygène
IV. LA COMBUSTION DU BUTANE
Lorsque le butane brûle avec le dioxygène pour donner du dioxyde de carbone et de l’eau, la combustion est complète (flamme bleue) et le bilan
se note:
Butane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau
Les réactifs: le butane et le dioxygène
Les produits: le dioxyde de carbone et l'eau
Une combustion nécessite un comburant et un combustible.
Combustible: le butane
le comburant: le dioxygène
Thème: Organisation et transformations de la matière
Compétence travaillée: mettre en œuvre un protocole expérimental
V. CONSERVATION DE LA MASSE AU COURS D’UNE TRANSFORMATION CHIMIQUE
Au cours d’une transformation chimique, la masse des réactifs qui disparaissent est égale à la masse des produits qui se forment.
On parle de la conservation de la masse au cours d’une transformation chimique.
Exemple: combustion du carbone
Équation bilan: Carbone + dioxygène → dioxyde de carbone
Si 12g de carbone réagit avec 26g de dioxygène, alors il se forme: 12 + 26 = 38g de dioxyde de carbone.
VI. LES DANGERS DES COMBUSTIONS
- Les combustions sont dangereuses.
- Lorsque la combustion est incomplète (flamme jaune), elle produit du carbone en fine poudre. Il y a aussi un risque d’intoxication au monoxyde de carbone, gaz incolore, inodore et mortel. Cela se produit lorsqu’il manque du dioxygène.
- Une combustion peut être explosive si le combustible et le dioxygène sont mélangés dans une certaine proportion.
- L’asphyxie correspond au défaut d’oxygénation du sang. Sans action extérieure, l’asphyxie mène rapidement à l’inconscience puis à la mort. Une asphyxie prolongée peut également entraîner des séquelles au cerveau.
