Quand la combustion est incomplète

Exercice d'entraînement · niveau 3 (difficile) · chimie (seconde), chapitre 4 — Modélisation des Transformations Chimiques · Ajuster une équation de réaction

Énoncé

Lorsqu'un appareil à gaz manque d'air, le propane $C X_{3} H X_{8}$ ne brûle pas complètement : au lieu de dioxyde de carbone, il se forme du monoxyde de carbone $CO$ , gaz incolore, inodore et toxique. $C X_{3} H X_{8} (g) + O X_{2} (g) CO (g) + H X_{2} O (g)$

1. Ajuster cette équation.<br> 2. Comparer, pour une même quantité de propane, le dioxygène consommé ici et celui que consomme la combustion complète $C X_{3} H X_{8} + 5 O X_{2} 3 CO X_{2} + 4 H X_{2} O$ .<br> 3. Expliquer, à partir de cette comparaison, pourquoi la combustion incomplète se produit quand l'aération est insuffisante.<br> 4. Le monoxyde de carbone étant inodore, quelle précaution s'impose dans une pièce équipée d'un appareil à gaz ?

Corrigé

1. L'ajustement. Carbone : $3$ à gauche, donc $3 CO$ . Hydrogène : $8$ à gauche, donc $4 H X_{2} O$ . Oxygène à droite : $3 + 4 = 7$ , nombre impair : on double tout. $2 C X_{3} H X_{8} + 7 O X_{2} 6 CO + 8 H X_{2} O$ Vérification : $C$ : $6 = 6$ ; $H$ : $16 = 16$ ; $O$ : $14 = 6 + 8 = 14$ .

2. La comparaison. Ramenée à une molécule de propane, la combustion incomplète demande $\frac{7}{2} = 3, 5$ molécules de dioxygène, contre $5$ pour la combustion complète : elle en consomme nettement moins.

3. L'explication. Quand le dioxygène disponible ne suffit pas à alimenter la combustion complète, la transformation se fait tout de même, mais selon le bilan le moins gourmand : le carbone n'est oxydé qu'à moitié et sort sous forme de $CO$ . Une aération insuffisante limite l'apport de dioxygène et favorise donc cette voie.

4. La précaution. Le monoxyde de carbone ne se sent pas et ne se voit pas : aucun sens ne l'annonce. Il faut ventiler la pièce, ne jamais obstruer les grilles d'aération, faire entretenir l'appareil, et installer un détecteur de monoxyde de carbone.

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