Chap 04_Combustions_Cours

« Cours Chapitre 04 : Combustions. Les combustibles fossiles sont largement utilisés pour la production d’énergies thermique, mécanique ou électrique.

Lors de la combustion, en plus de l’énergie, ils libèrent de l’eau et du dioxyde de carbone.

Dans ce chapitre, nous allons apprendre à déterminer la quantité de dioxyde de carbone libérées. I. Les hydrocarbures comme carburants : Les principaux carburants (ou combustibles) utilisés dans les moteurs thermiques ou pour la production d’électricité sont les hydrocarbures (alcanes et alcènes) ou les alcools qui sont des hydrocarbures portant un groupe hydroxyde (-OH). Famille Les alcanes Les alcènes Les alcools 𝐶! 𝐻"!#" 𝐶! 𝐻"! 𝐶! 𝐻"!#$ 𝑂𝐻 Formule Brute Exemple Le propane : Le propène Le propan-1-ol 𝐶% 𝐻& 𝐶% 𝐻' 𝐶% 𝐻( 𝑂𝐻 Tableau 1 : Formules brutes des principales familles de carburants (combustibles). On distingue deux catégories de carburants : Ø Les carburants fossiles qui sont produits à partir de pétrole brut et qui représentent des sources non-renouvelables : essence, diesel, kérosène … Ø Les agrocarburants ou biocarburants qui sont produits à partir de ressources agricoles et sont donc renouvelables comme le bioéthanol ou le biodiesel. La combustion des carburants produit une grande quantité de substances c h i m i q u e s e t n o t a m m e n t d u 𝐶𝑂" q u i s o n t é m i s e s d a n s l ’ a t m o s p h è r e .

L ’ u t i l i s a t i o n m a s s i v e d e c a r b u r a n t s f o s s i l e s a u g m e n t e l a q u a n t i t é d e 𝐶𝑂" p r é s e n t e d a n s l’atmosphère et contribue à augmenter l‘effet de serre. L’utilisation de b i o c a r b u r a n t s p e r m e t d e l i m i t e r l e s r e j e t s d e 𝐶𝑂" d a n s l ‘ a t m o s p h è r e c a r l e 𝐶𝑂" rejeté par leur combustion avait été capté et assimilé par es plantes durant leur c r o i s s a n c e q u e l q u e s m o i s a u p a r a v a n t , o n r e c y c l e e 𝐶𝑂" d a n s u n c y c l e d e c o u r t e durée.

Cependant, l’utilisation de biocarburant n’est pas sans inconvénients : par exemple la culture des plantes destinées à fabriquer des agrocarburants entre en concurrence avec la production agricole à usage alimentaire. Chapitre 04 : Combustions 1 / 8 Cours II.

Equation de réaction et combustion : II.1.

Equation de réaction : Une transformation chimique est le passage d’un système initial à un système final avec une modification des espèces chimiques qui le compose. Lors d’une réaction chimique, des espèces chimiques disparaissent il s’agit des réactifs et des espèces chimiques apparaissent , ceux sont les produits.

Une transformation chimique peut être modélisée par une réaction chimique. Lors d’une réaction chimique, il n’y a pas de perte de matière, ainsi, la masse se conserve.

La charge doit aussi se conserver.

Dans une réaction chimique, on ne note que les éléments du système qui sont modifiés.

Pour s’assurer de la conservation de la matière, il faut respecter la conservation de chaque élément (voir ci-dessous). La réaction chimique s’arrête lorsqu’un réactif vient à manquer.

Le premier réactif qui vient à disparaitre est appelé réactif limitant. II.2.

Combustion complète : La combustion d’un composé organique est complète si les seuls produits de l a r é a c t i o n s o n t d u d i o x y d e d e c a r b o n e (𝐶𝑂" ) e t d e l ’ e a u (𝐻" 𝑂).

L e d i o x y d e d e carbone peut être mis en évidence avec de l’eau de chaux et l’eau avec du sulfate de cuivre. Chapitre 04 : Combustions 2 / 8 Cours Exercice : Equilibrer les réactions suivantes : ∗ … 𝐶𝐻) + … 𝑂" → … 𝐶𝑂" + … 𝐻" 𝑂 ∗ … 𝐶) 𝐻$* + … 𝑂" → … 𝐶𝑂" + … 𝐻" 𝑂 ∗ … 𝐶( 𝐻$' + … 𝑂" → … 𝐶𝑂" + … 𝐻" 𝑂 ∗ … 𝐶" 𝐻+ 𝑂𝐻 + … 𝑂" ∗ … 𝐶" 𝐻' 𝑂 + … 𝑂" → … 𝐶𝑂" + … 𝐻" 𝑂 → … 𝐶𝑂" + … 𝐻" 𝑂 E c r i r e l a r é a c t i o n d e c o m b u s t i o n c o m p l è t e e n t r e 𝐶% 𝐻( 𝑂𝐻 e t 𝑂" . . . E c r i r e l a r é a c t i o n d e c o m b u s t i o n c o m p l è t e e n t r e 𝐶% 𝐻' e t 𝑂" . . . E c r i r e l a r é a c t i o n d e c o m b u s t i o n c o m p l è t e e n t r e 𝐶% 𝐻& e t 𝑂" . . . E c r i r e l a r é a c t i o n d e c o m b u s t i o n c o m p l è t e e n t r e 𝐶% 𝐻+ 𝑂𝑂𝐻 e t 𝑂" . . . II.3.

Combustion incomplète :.... »