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Identifier combustible, comburant, produits d'une combustion complète et incomplète
Écrire, équilibrer et exploiter l'équation d'une combustion (réactif limitant, CO₂ formé)
Connaître alcanes, alcènes, alcools ; distinguer carburants fossiles et agrocarburants

Fiche résumé — Combustions et carburants

Chapitre 8 | Première STI2D — spécialité Physique-chimie et mathématiques | Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

1. Triangle du feu

Une combustion nécessite trois éléments :

Combustible (ce qui brûle)
Comburant : le dioxygène \(\text{O}_2\)
Énergie d'activation (chaleur, étincelle)

Astuce : retirer un seul côté éteint le feu. Réaction exothermique, auto-entretenue.

2. Complète vs incomplète

Complète (O₂ en excès, flamme bleue) → \(\text{CO}_2\) + \(\text{H}_2\text{O}\).
Incomplète (O₂ en défaut, flamme jaune) → en plus \(\text{CO}\) + carbone \(\text{C}\).

Piège : \(\text{CO}\) (monoxyde) toxique et mortel ≠ \(\text{CO}_2\) (dioxyde).

3. Familles organiques

Alcanes \(\text{C}_n\text{H}_{2n+2}\) (liaisons simples) : \(\text{CH}_4\), \(\text{C}_3\text{H}_8\)…
Alcènes \(\text{C}_n\text{H}_{2n}\) (double liaison C=C) : \(\text{C}_2\text{H}_4\)…
Alcools (groupe \(-\text{OH}\)) : éthanol \(\text{C}_2\text{H}_6\text{O}\).

Formule brute (nb d'atomes) vs semi-développée (\(\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH}_3\)).

4. Équilibrer une combustion

\(\text{C}_x\text{H}_y + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}\)

Ajuster dans l'ordre : C (→ \(x\,\text{CO}_2\)), H (→ \(\frac{y}{2}\,\text{H}_2\text{O}\)), puis O.

Ex : \(\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}\).

5. Réactif limitant

Comparer, pour chaque réactif :

\(\dfrac{n_{\text{disponible}}}{\text{coefficient}}\)

Le plus petit rapport = réactif limitant ; il fixe les quantités formées (dont le \(\text{CO}_2\)).

Piège : le réactif limitant n'est pas forcément le moins abondant.

6. Carburants

Fossiles (essence, gazole, gaz naturel) : non renouvelables, \(\text{CO}_2\) fossile.
Agrocarburants (bioéthanol, biodiesel) : renouvelables, cycle court du carbone.

Piège : les agrocarburants émettent aussi du \(\text{CO}_2\) (avantage à nuancer).

Exemple type — CO₂ formé

On brûle \(2{,}0\ \text{mol}\) de propane, \(\text{O}_2\) en excès : \(\text{C}_3\text{H}_8 + 5\,\text{O}_2 \rightarrow 3\,\text{CO}_2 + 4\,\text{H}_2\text{O}\).
Propane limitant → \(n(\text{CO}_2) = 3 \times 2{,}0 = 6{,}0\ \text{mol}\).
Avec \(M(\text{CO}_2) = 44\ \text{g·mol}^{-1}\) : \(m(\text{CO}_2) = 6{,}0 \times 44 = 264\ \text{g} \approx 0{,}26\ \text{kg}\).