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L'OXYDATION DU CARBONE, DU SOUFRE ET DU FER

I.  La combustion du carbone

A.  Expérience

On chauffe un morceau de charbon de bois (composé essentiellement de carbone ) puis on le plonge dans du dioxygène. On constate alors que le charbon brule accompagné d’étincelles. Ensuite la présence du dioxyde de carbone a été prouvée par l’eau de chaux qui se trouble.

B.  Interpretation

Au cours de cette combustion qui dégage beaucoup de chaleur, l’oxygène du flacon et une  partie du carbone disparaissent. Il se forme du dioxyde de carbone .

C.  Équation bilan de la combustion

La combustion du carbone est une réaction chimique au cours de laquelle du carbone et du dioxygène disparaissent tandis qu’il se forme du dioxyde de carbone. L’équation bilan s’écrit : $C + O_2 \rightarrow CO_2$

II.  La combustion du soufre

A.  Expérience

On fait bruler du soufre , contenu dans un têt en porcelaine dans un flacon contenant du dioxygène et  de l’eau.
Le soufre brule alors avec une flamme bleue à peine visible. Ensuite on enlève le soufre et on agite le flacon ; le gaz obtenu par la combustion du soufre se dissout dans l’eau.Enfin on ajoute du permanganate de potassium (solution violette) qui se décolore alors en se mélangeant à la solution du gaz et de l’eau.

B.  Interpretation

Au cours de cette combustion l’oxygène du flacon et une partie du soufre disparaissent . Il se forme un gaz incolore et suffocant, le dioxyde de soufre qui décolore une solution de permanganate de potassium. Il est soluble dans l’eau.

C.  Équation bilan de la combustion

La combustion du soufre est une réaction chimique au cours de laquelle du soufre et de l’oxygène disparaissent tandis que le dioxyde de soufre se forme. L’équation bilan s’écrit : $S + O_2 \rightarrow SO_2$

III.  Combustion du fer

A.  Expérience

On chauffe un ressort en fer et on le plonge dans un bocal rempli de dioxygène . Le fer brule avec des projections d’étincelles.Quand la combustion prend fin ,on recueille des débrits gris (globules solidifiés) dans le fond du bocal. Ceux-ci sont attirés par un aiment.Il s’agit de l’oxyde magnétique de fer $(Fe_3O_4)$.

B.  Interpretation

La combustion de fer et du dioxygène s’accompagne de la formation d’un nouveau corps : L’oxyde magnétique de fer.

C.  Equation bilan de la combustion

La combustion du fer est une réaction chimique au cours de laquelle du fer et de l’oxygène disparaissent tandis que de l’oxyde magnetique  de fer se forme. L’équation bilan s’écrit : $3Fe + 2O_2 \rightarrow Fe_3O_4 $

IV.  La formation de la rouille

Au contact de l’air humide, le fer se recouvre lentement d’un produit poreux rouge brun, la rouille.
La rouille est essentiellement constituée d’un autre oxyde de fer , l’oxyde ferrique $Fe_2O_3$ . Il est un produit de réaction chimique entre le fer et l’oxygène .
Cette réaction chimique s’accompagne aussi d’un dégagement de chaleur, mais celle-ci étant libérée dans un grand intervalle de temps , se dissipe dans l’atmosphère et il n’ya pas de changement de température. L’équation bilan s’écrit : $4Fe + 3O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 $.

V.  Oxydation et Combustion

La combustion du carbone , du soufre et du fer dans l’air sont des oxydations : On dit que le carbone, le soufre et le fer ont été oxydés. C’est-à-dire que chaque corps a fixé des atomes d’oxygène pour donner un oxyde (dioxyde de carbone, dioxyde de soufre, oxyde magnétique de fer, oxyde ferrique).
-Une combustion est une oxydation qui dégage beaucoup de chaleur.Elle se manifeste par l’apparition  d’une flamme ou d’une incandescence.
-Une oxydation lente est une oxydation qui se découle pendant un grand intervalle de temps. Dans ce cas, le dégagement de chaleur n’est pas perceptible.