Pourquoi une réaction d'oxydoréduction peut-elle produire une flamme ?

[andretou]

Bonjour à tous
Nous savons que lorsqu'on chauffe un liquide inflammable tel que l'alcool, et que la température atteint un certain seuil critique, ce liquide peut s'enflammer "spontanément".
J'ai bien compris que la combustion est une réaction d'oxydoréduction, mais par quel mécanisme l'agitation des molécules et les échange d'électrons et/ou d'atomes peuvent faire apparaître une flamme ?
Auriez-vous éventuellement un lien à m'indiquer (je n'ai pas trouvé de réponse sur Wikipédia) ?
Merci d'avance pour vos réponses
-----

[lft123]

Bonjour,

Disons que la chaleur apportée permet à la fois de créer un mélange suffisant de vapeur du liquide inflammable et d'air puis fournit assez d'énergie pour la combustion se produise.
La flamme ainsi créée n'est que la traduction "physique" de la réaction d'oxydation.

Il peut y avoir une réaction d'oxydation sans flamme, mais, à ma connaissance, pas de flamme sans réaction d'oxydation (combustion).

[andretou]

La flamme ainsi créée n'est que la traduction "physique" de la réaction d'oxydation.

Pour autant, la flamme n'apparaît pas dans les équations chimiques. De ce fait, peut-on dire que la flamme n'a théoriquement pas d'existence ?

[Kemiste]

La flamme n’apparaît pas dans l'équation car ce n'est pas un élément chimique. Ce n'est "que" la visualisation de l'énergie qui se produit lors de la réaction. Elle existe quand même.

[A voir en vidéo sur Futura]

[andretou]

Elle existe quand même.

Jeanne d'Arc, Jacques de Molay et tant d'autres ne peuvent en effet pas dire le contraire, malheureusement !

La flamme n’apparaît pas dans l'équation car ce n'est pas un élément chimique. Ce n'est "que" la visualisation de l'énergie qui se produit lors de la réaction.

Je suppose que l'énergie libérée par la combustion est une partie de l'énergie interne de l'éthanol (l'énergie interne étant l'énergie de liaison entre ses atomes). C'est correct ?
Mais dans ce cas, que devient cette énergie (de liaison) une fois libérée, à l'échelle d'une molécule ?

[Kemiste]

L'énergie libérée provient du fait que l'énergie libérée pour former les nouvelles liaisons va être plus importante que l'énergie libérée lors de la rupture des liaisons initiales. C'est ce qu'on appelle une réaction exothermique. L'énergie n'est pas liée seulement à l'éthanol mais à l'ensemble du processus.

[andretou]

Ok ! Mais lorsqu'il y a une flamme, comment l'énergie libérée par l'oxydation se manifeste-t-elle à l'échelle quantique ?
Car, si on considère la combustion complète de 1 molécule d'éthanol avec 3 molécules de dioxygène (donnant 2 CO₂ + 3 H₂O),
alors, a priori, la libération d'énergie doit se traduire :
- soit par un rayonnement de photons (lesquels produisent par ailleurs la braise, mais pas la flamme) ;
- soit par un accroissement de l'énergie cinétique du système ;
- soit par un accroissement de la masse du système ;
- soit par ... ?

En fin de compte, qu'est-ce qui se passe à l'échelle quantique qui donne naissance à une flamme à l'échelle macroscopique ?

[andretou]

En définitive, dans le couple flamme / combustion, lequel des 2 est la cause et lequel est l'effet ?

[Opabinia]

Bonjour,

Dans un brûleur arrive le mélange des réactants gazeux (combustible + dioxygène) à la température ambiante (par ex. 20 °C); dès le franchissement du front de flamme se déclenche une réaction rapide et quasi-adiabatique conduisant aux produits (CO₂, H₂O), portés ainsi que le diazote présent à une température finale très supérieure à celle de départ (1000 à 1500 °C) selon l'ouverture des orifices d'alimentation.

L'émission de lumière vient des molécules excitées par les collisions thermiques, transitoirement formées au cours du processus. L'énergie radiative en cause ne représente en fait qu'un infime partie de de l'énergie libérée sous forme de chaleur.

[andretou]

En définitive, dans le couple flamme / combustion, lequel des 2 est la cause et lequel est l'effet ?

Je crois que cette question est mal posée.
Peut-on affirmer que la flamme est à la fois la cause et l'effet de la combustion, de la même manière que la variation du champ magnétique est à la fois la cause et l'effet du courant électrique ?