Combustion spontanée

De Wikidebrouillard.

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Sommaire 1 Présentation de l'expérience 2 Matériel 3 L'expérience 3.1 En vidéo 3.2 La manipulation 3.3 Que voit-on ? 4 Explications 4.1 De manière simple 4.2 Questions sans réponses 4.3 Allons plus loin dans l'explication 5 Liens avec d'autres expériences 5.1 Expériences sur le Wikidébrouillard 5.2 Autres expériences 6 Applications : liens avec le quotidien 7 Catégories

Présentation de l'expérience

Peut-on réaliser une combustion sans apports extérieurs?

Matériel

• Du permanganate de potassium (KMnO₄)
• De la glycérine ou glycerol (C₃H₈O₃)
• Une brique
• Un couvercle de pot de confiture
• Du fil de fer
• Une bougie
• Une paille

L'expérience

En vidéo

La manipulation

Sur le support, constitué d'un couvercle, un fil de fer et une brique, on mélange le permanganate de potassium avec la glycérine. Si les réactifs ne sont pas suffisamment concentrés, un chauffage est nécessaire. Ici on chauffe le couvercle et les réactifs avec une bougie.

Attention : la réaction est violente et les résidus solides sont corrosifs.

Que voit-on ?

Mise a feu retardée : après un dégagement gazeux, on retire la bougie. On voit que les réactifs s'enflamment.

Explications

De manière simple

Les réactifs permettent à eux seuls une réaction de combustion. Dans le cas général, pour déclencher il faut d'abord apporter de l'énergie avant que la réaction en libère de plus grandes quantités et l'entretienne. Mais dans notre cas il n'est nul besoin de lui en apporter. La combustion démarre spontanément.

Questions sans réponses

Allons plus loin dans l'explication

KMnO4 comence par se transformer en K2O et Mn2O7, selon :

2 KMnO4 ---> K2O + Mn2O7

puis Mn2O7 perd 3 oxygènes O et finit par devenir 2 MnO2, selon :

Mn2O7 ---> 2 MnO2 + 3 O

Ces trois atomes O font brûler le glycérol selon :

C3H8O3 + 7 O ---> 3 CO2 + 4 H2O

ces atomes O interviennent 7 par 7. Il faut recommencer toute la dérivation en prenant 7 fois plus de KMnO4, et 3 fois plus de gylcérol.

Cela donnera l'équation, non encore finale :

14 KMnO4 + 3 C3H8O3 ---> 7 K2O + 9 CO2 + 12 H2O + 14MnO2

Mais ce n'est pas fini car K2O ne se produit pas tel quel. Il se combine à CO2 pour former K2CO3, ce qui donne enfin :

14 KMnO4 + 3 C3H8O3 ---> 7 K2CO3 + 2 CO2 + 12 H2O + 14 MnO2

Les produits sont : carbonate de potassium (ou : POTASSE)(K2CO3) (Attention : ce produit est corrosif, ne pas inhaler, manipuler avec précautions, le jeter dans un récipient approprié) ,

oxydes de manganèse (Mn2O3) (Attention : ce produit est corrosif, ne pas inhaler, manipuler avec précautions, le jeter dans un récipient approprié)

dioxyde de carbone ( CO₂ ),

eau (H₂O)

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur le Wikidébrouillard

• Le génie sort de la bouteille

Autres expériences

• avec de l'eau oxygénée ( H₂O₂ ) : Vidéo sur YouTube

• avec :

CuSO₄ sulfure de cuivre+ H₂O₂ eau oxygénée + carbonate de sodium NaCO3 : 5 H₂O + H₂O₂ + NaCO₃ H₂O  : Vidéo sur YouTube

Pourquoi ne pas créer les fiches expériences !

Applications : liens avec le quotidien

Certains accidents liés à un mauvais stockage de produits chimiques (en effet, cette réaction se déroule lentement).

Effets pyrotechniques : certaines fusées, magie. Le permanganate est utilisé pour ses propriétés antiseptiques, désinfectantes (stérilisation, traitement de l'eau, ulcère.. : utilisation en solution ).

Le permanganate solide est utilisé pour allumer rapidement un feu (kit de survie, signaux de détresse). Il doit alors être utilisé sans eau.

Catégories

Combustion spontanée