Collège: Combustion des métaux (Physique-Chimie)

« Interprétation : le fer a réagi avec le dioxygène.

Sa disparition est prouvée par le fait que l'eau prend sa place dans le bocal. À la fin de la combustion, un solide bleu nuit, s'est formé au font du bocal : c'est de l' oxyde magnétique de fer, de formule chimique Fe 3O4, une substance attirée par les aimants.

Comme il s'agit d'une réaction avec du dioxygène, cette combustion est une réaction chimique d' oxydation . Lors de cette réaction, la masse totale des réactifs (fer et dioxygène) est égale à la masse du produit formé (oxyde magnétique de fer).

Il y a donc conservation de la masse. Au niveau microscopique, cela signifie que les nombres d' atomes de fer et d'oxygène sont les mêmes avant et après la réaction, même si ces atomes ne forment plus les mêmes corps.

Lors d'une réactionchimique, il y a donc conservation des atomes en nature et en nombre. Si les alchimistes du Moyen Age avaient eu connaissance de cette loi, ils se seraient épargné bien des efforts : leur rêve detransformer le plomb en or à l'aide de réactions chimiques est rigoureusement impossible.

Cette loi s'exprime à l'aide del'équation bilan de la réaction chimique. 4.

L'équation bilan de la combustion du fer Elle s'écrit en respectant un certain nombre d'étapes et doit être équilibrée afin de respecter la loi de conservation des atomes.Première étape : on écrit les réactifs et produits de la réaction. Réactifs : fer, dioxygène ; produit : oxyde magnétique de fer. Deuxième étape : on écrit le bilan de la réaction. Fer + dioxygène ® oxyde magnétique de fer Troisième étape : on remplace les noms par les formules chimiques. Fe + O 2 ® Fe 3O4 Il y a 1 atome de fer et 2 atomes d'oxygène avant la réaction mais 3 atomes de fer et 4 atomes d'oxygène après la réaction :l'équation bilan n'est pas équilibrée en atomes. Quatrième étape : on équilibre en atomes l'équation bilan. 3Fe + 2O 2 ® Fe 3O4 Il y a 3 atomes de fer et 4 atomes d'oxygène avant et après la réaction : l'équation bilan est équilibrée en atomes. Remarque : pour que la loi de conservation des atomes soit respectée, il faut donc que 3 atomes de fer réagissent toujours avec 2 molécules de dioxygène pour former 1 molécule d'oxyde magnétique de fer.

Dans la réalité, il est évident qu'un nombre bien plus grand de particules sont mises en jeu mais les proportions restent toujours les mêmes : ainsi 3 milliards d'atome de ferréagiront avec 2 milliards de molécules de dioxygène pour former 1 milliard de molécules d'oxyde magnétique de fer. II.

La combustion d'autres métaux dans l'air 1.

La combustion du zinc Lorsqu'on répand du zinc en poudre dans la flamme d'un bec Bunsen, le zinc brûle dans le dioxygène de l'air en produisant desétincelles et des fumées blanches.

Il se forme au fur et à mesure une poudre blanche : c'est de l'oxyde de zinc de formule ZnO.Le bilan de la réaction est : zinc + dioxygène ® oxyde de zinc. L'équation bilan équilibrée de la réaction est : 2Zn + O 2 ® 2ZnO. 2.

La combustion du cuivre Lorsqu'on verse du cuivre en poudre dans la flamme d'un bec Bunsen, le cuivre brûle dans le dioxygène de l'air en produisant desétincelles orangées et la flamme devient verte.

Il se forme au fur et à mesure une poudre noire, de l'oxyde de cuivre de formuleCuO.Le bilan de la réaction est : cuivre + dioxygène ® oxyde de cuivre. L'équation bilan équilibrée de la réaction est : 2Cu + O 2 ® 2CuO. 3.

La combustion de l'aluminium Lorsqu'on répand de l'aluminium en poudre dans la flamme d'un bec Bunsen, l'aluminium brûle avec des gerbes d'étincellesblanches.

Il se forme au fur et à mesure une poudre blanche, de l'oxyde d'aluminium appelé alumine et de formule Al 2O3.. »