question sur les flammes

[invitecba9374b]

bonjour a tous
il y a quelqu'un qui peux nous expliques la nature d'une flamme
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[moco]

On appelle oxydation les réactions du gaz oxygène O2. Les oxydations qui dégagent de la chaleur sont dites combustions. Et quand c'est un gaz qui subit la combustion, la réaction est une flamme.
Une flamme est un phénomène physico-chimique accompagnant la combustion d'un gaz.
Quand un gaz comme le méthane CH4 brûle, ses molécules entrent en contact avec l'oxygène O2 de l'air. Il se produit une réorganisation des atomes de Cde H et de O. Cette réorganisation forme de nouvelles molécules CO2 et H2O au terme de ce qu'on appelle une réaction chimique. Le tout dégage beaucoup de chaleur et aussi de la lumière.

[noir_ecaille]

Peut-on avoir une combustion (sous certaines conditions de composition, température et pression) avec un autre comburant comme par exemple le dichlore ? Ou est-ce qu'on aura une explosion ?

Quand un morceau de charbon brûle, le carbone passe-t-il par un état gazeux lorsqu'on a une flamme ?

Merci d'avance ^^

[invite231234]

Oui on a par exemple la combustion : Cl₂ + H₂ -> 2 HCl
Une explosion n'est qu'une combustion rapide et on peut même faire exploser du bois suivant les conditions initiales.
Sinon oui le charbon brûlant passe par un état gaz mais dès qu'il y a présence d'O₂ on a du CO₂, il suffit pour s'en convaincre d'observer les suies de combustion lors de combustion incomplète.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Quand un morceau de charbon brûle, le carbone passe-t-il par un état gazeux lorsqu'on a une flamme ?

oui. Il faut d'abord savoir que tout corps condensé à une tension de vapeur, aussi petite soit-elle, c'est à dire qu'il s'évapore spontanément tout pendant que sa pression partielle dans l'atmosphère au-dessus de lui est inférieur à cette tension de vapeur (cela explique au passage que l'eau s'évapore même en dessous de 100°C). Cette tension de vapeur augmente d'autant que la température est élevée et quand elle égale la pression atmosphérique on est à la température d'ébullition ou de sublimation (selon que ce soit un liquide ou un solide).
Le carbone se sublime à environ 4000K, ce qui est plus haut que la température d'un feu (dans les 2000K). Cependant la température d'un feu est suffisante pour qu'on ait une tension de vapeur de carbone non négligeable. C'est cette vapeur qui brule dans la flamme.

Peut-on avoir une combustion (sous certaines conditions de composition, température et pression) avec un autre comburant comme par exemple le dichlore ?

oui, on peut bruler des choses avec un autre comburant que l'oxygène (voir le triangle du feu). Par exemple certains propulseur de fusées n'utilise pas d'oxygène mais tu tétroxyde d'azote et ça fait bien bruler.

m@ch3

[moco]

Une combustion se déroule selon un scénario bien plus compliqué que ce que nous en avons dit jusque là, où on ne considérait guère que l'état initial et l'état final.
Même quand on brûle CH₄ avec O₂, la réaction se produit par étapes. On commence par arracher les 4 H pour faire H₂O (et même cet arrachement se produit en un grand nombre d'étapes). Puis il reste du carbone atomique donc gazeux. S'il y a assez de molécules O₂ présentes, ce carbone se transforme assez vite en CO₂. Mais même là, une certaine partie de ces atomes C forment des molécules C₂ instables, qui, pendant le millième de seconde qu'elles durent, ont le temps d'émettre de la fluorescence bleue. C'est ce C₂ qui forme le fameux cône bleu des flammes de gaz. Son spectre a été analysé par Herzberg, qui a prouvé en 1930 la nature biatomique de l'émetteur de cette lumière.
S'il n'y a pas assez d'oxygène, les atomes de carbone se lient entre eux pour former des molécules C₁₀, C₁₀₀, C₁₀₀₀, etc., ce qui donne des grains de carbone. Comme ils sont chauds, ils émettent un spectre continu, comme un corps noir chaud, dans le jaune, d'où la couleur de la flamme de la bougie par exemple. Ces grains d'atomes C brûlent s'ils rencontrent des molécules O₂ quand leur température est assez élevée. Mais ils ne brûlent pas, et forment de la suie dans le cas contraire. Cette suie contient des fullerènes, dont le plus connu est le C₆₀, qui est soluble dans le benzène.

[noir_ecaille]

Connaîtriez-vous un lien pédagogique sur les étapes de la combustion de CH₄ ?

[invitecba9374b]

donc la flamme c'est l’énergie dégagée par la réaction d'oxydation