transformation chimique

[Marine]

Bonsoir
En classe, nous avons fait une expérience:
Nous avons verser de l'acide chlorhydrique sur le fer en poudre.
Après quelque instants nous avons approché une flamme à l'extérieur du tube.
Nous avons entendu un bruit.

Voilà mon cours:
L'acide chlorhydrique réagit avec le fer. Un des produit de la réaction est le gaz dihydrogène caractérisé par une légère détonation à l'approche d'une flamme.

Je ne comprends pas à quoi est dû le bruit, tout de même?

[SoS(29)]

Le gaz qui brûle dans l'air [en fait le dioxygène (O2) contenu dans l'air] est le dihydrogène (H2). On appelle ce type de réaction une combustion. Exactement comme lorsque l'on fait brûler du gaz. Si cette combustion est lente l'énergie accompagnant par la réaction est libérée lentement, on observe un flamme. Dans le cas ou elle est rapide (instantanée) l'énergie est libérée instantanément : il y a explosion.

[Marine]

Merci pour votre réponse;
Pour qu'il y ait une explosition, il faut qu'à chaque fois le H2 brûle ? Mais le H2 brûle à cause de quoi ? Qu'est-ce qui provoque ceci ?

[SoS(29)]

Comme vous l'écrivez il faut que H2 brule (c'est le combustible , comme le gaz ou l'essence etc.) mais il est nécessaire qu'il y ait une autre espèce chimique le dioxygène (c'est ce que l'on appelle le comburant).
Rappellez-vous ce qui différentie une combustion avec flamme d'une avec explosion c'est la rapidité avec laquelle l'énergie accompagnant la réaction est libérée.

[Marine]

Donc toute détonation est dûe à une transformation chimique appelée combustion ?
Le H2 brûle car il est contact avec l'O2 ?

[SoS(29)]

Il faut en fait généraliser, mais c'est hors programme, une combustion est une réaction d'oxydoréduction, et la généralisation consisterait à dire qu'une eplosione st le résultat d'une réaction d'oxydoréduction qui libère une grande quantité d'énergie quasi instantanément.

[Marine]

D'accord.


L'espéce chimique H2 brûle car elle est en contact avec de l'O2 ?
La détonation provoquée par le mélange CH4+O2 est dûe, pour la même raison que le fer en réaction de l'acide chlorhydrique, à savoir car le H2 brûle ?

[SoS(29)]

Je préfère reformuler vos arguments vous me direz si c'est que vous vouliez écrire.
Le H2 brûle dans le dioxygène comme le méthane (CH4) brûle aussi dans le dioxygène.
Dans ces deux combustions, il arrive qu'elle (la combustion) soit explosive : lorsque tout le combustible (H2 ou CH4) "brûle" je préfère écrire réagisse instantanément avec le dioxygène dans ce cas on a une explosion plus ou moins importante en fonction de la quantité de combustible.

[Marine]

C'est ce que je voulais écrire, merci.
Et l'oxygène doit être en réactif limitant ou en réactif en excés pour qu'il y ait une détonation?

[SoS(29)]

Il faut qu'il soit en quantité suffisante pour que le réactif appelé combustible puisse réagir entièrement et instantanément avec le réactif dioxygène appelé comburant.

[Marine]

Qu'il soit en excés ne pose pas de problème ?

[Marine]

Qu'il soit en excés ne pose pas de problème ?

[SoS(29)]

Absolument pas.
La réaction "utilisera " les quantités nécessaires et l'excès restera inchangé.

[Marine]

Si je comprends bien que le comburant soit en excés n'a aucune conséquence sur la détonation, le bruit sera toujours le même.

[SoS(29)]

Je ne serais pas si affirmatif.
Le bruit dépend de beaucoup de paramètres.
Il faut qu'il y ait suffisamment de comburant pour que la réaction consomme parfaitement l'intégralité du combustible et que les conditions de température et de pression etc. soient-elles que cette réaction soit "instantanée".
Pour éviter les pertes thermique et assurer une explosion satisfaisante il est souhaitable que le comburant soit dans le proportions stœchiométriques afin qu'entre autre l'énergie libérée ne serve pas à "chauffer" le comburant en excès et donc amoindrir cette fameuse explosion.