Au programme de ce chapitre
- I. Les combustions, réactions d'oxydation exothermiques
- II. Énergie molaire et énergie massique de réaction
- III. Bilan énergétique d'une transformation
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Une combustion est la réaction d'un combustible avec le dioxygène de l'air, appelé comburant. Elle est exothermique : le système chimique libère de l'énergie vers le milieu extérieur. Une combustion complète donne exclusivement du dioxyde de carbone et de l'eau ; une combustion incomplète, par manque de dioxygène, produit aussi du monoxyde de carbone CO, gaz toxique, et du carbone solide (suies).
🔒 Illustration du chapitre completIncluse dans le cours complet, avec la méthode et les exercices corrigés.La voir gratuitement pendant 7 jours
Un exemple corrigé
Exemple Quatre combustions complètes équilibrées :
• méthane : CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g) ;
• butane : 2 C₄H₁₀(g) + 13 O₂(g) → 8 CO₂(g) + 10 H₂O(g) ;
• éthanol : C₂H₆O(ℓ) + 3 O₂(g) → 2 CO₂(g) + 3 H₂O(g) ;
• glucose (respiration cellulaire) : C₆H₁₂O₆(aq) + 6 O₂(g) → 6 CO₂(g) + 6 H₂O(ℓ).
• méthane : CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g) ;
• butane : 2 C₄H₁₀(g) + 13 O₂(g) → 8 CO₂(g) + 10 H₂O(g) ;
• éthanol : C₂H₆O(ℓ) + 3 O₂(g) → 2 CO₂(g) + 3 H₂O(g) ;
• glucose (respiration cellulaire) : C₆H₁₂O₆(aq) + 6 O₂(g) → 6 CO₂(g) + 6 H₂O(ℓ).
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège. L'énergie n'est pas créée : elle est stockée dans la matière organique puis CONVERTIE (libérée) lors des réactions.
Attention Deux pièges de calcul. Premièrement, ΔT est une variation de température : elle a la même valeur en °C et en kelvin, mais ne se confond jamais avec la température finale. Deuxièmement, homogénéisez les unités : si c est en J·g⁻¹·°C⁻¹, la masse doit être en grammes, et l'énergie molaire en kJ·mol⁻¹ impose de convertir Q en kilojoules.
L'astuce du prof
Astuce Pour équilibrer la combustion d'un composé CxHy, procédez dans cet ordre : le carbone d'abord (x molécules de CO₂), l'hydrogène ensuite (y/2 molécules d'eau), et l'oxygène en dernier, en acceptant provisoirement un coefficient fractionnaire que l'on multiplie ensuite par 2. Pour C₄H₁₀ : 4 CO₂, 5 H₂O, donc 132 O₂, puis on double tout.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1
Comment l'énergie stockée dans la matière organique est-elle libérée ?
Voir la correction
Par une réaction (combustion ou respiration) qui convertit l'énergie chimique en d'autres formes (chaleur, mouvement).
Exercice 2
Sous quelle forme l'énergie est-elle stockée dans la matière organique ?
Voir la correction
Sous forme d'énergie chimique (dans les liaisons des molécules).