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Réaction de combustion

5emePhysique-ChimieCombustion du soufreRéaction de combustion~7 min de lecture

La combustion du soufre

Quand le soufre brûle, il réagit avec le dioxygène de l'air et se transforme en un gaz nouveau, le dioxyde de soufre, qui pique le nez et qui est toxique : c'est une réaction chimique.

Objectifs

  • Décrire l'expérience de la combustion du soufre dans l'air puis dans le dioxygène.
  • Identifier les réactifs et le produit de cette combustion.
  • Reconnaître le dioxyde de soufre grâce à un test.
  • Écrire le bilan de la réaction en mots (et découvrir son écriture avec des symboles).
  • Connaître les précautions de sécurité.

1. Le soufre, un combustible

Le soufre est un corps pur solide, de couleur jaune, que l'on trouve par exemple près des volcans. On le vend en poudre (« fleur de soufre ») ou en morceaux.

Comme le carbone (charbon de bois), le soufre peut brûler : c'est un combustible. Pour brûler, il a besoin d'un comburant : le dioxygène, présent dans l'air.

flowchart LR
A[Combustible : soufre] --> D[Combustion]
B[Comburant : dioxygène] --> D
C[Chaleur pour allumer] --> D

Dans la combustion du soufre, quel est le comburant ?

  1. Le soufre
  2. Le dioxygène
  3. La flamme de l'allumette
Le comburant est le gaz qui permet la combustion : le dioxygène. Le soufre est le combustible.

2. L'expérience : le soufre brûle

Combustion du soufre dans un flacon de dioxygène à l'aide d'un déflagrateur flacon dioxygène déflagrateur soufre flamme bleue gaz formé : dioxyde de soufre

On chauffe le soufre placé dans le déflagrateur : il fond (liquide jaune qui fonce en chauffant), puis s'enflamme dans l'air avec une petite flamme bleue, peu visible.

On plonge le déflagrateur dans un flacon rempli de dioxygène : le soufre brûle beaucoup plus vivement, avec une belle flamme bleue.

Le flacon se remplit d'un gaz incolore à l'odeur piquante et suffocante : le dioxyde de soufre. Le soufre a disparu peu à peu.

À toi : place les noms sur le schéma de l'expérience.

Montage de la combustion du soufre sans légendes, à compléter

Pourquoi le soufre brûle-t-il plus vivement dans le flacon que dans l'air ?

  1. Parce que le flacon contient beaucoup plus de dioxygène que l'air
  2. Parce que le flacon est plus chaud
  3. Parce que le flacon contient du soufre en plus
L'air ne contient qu'environ un cinquième de dioxygène. Dans le flacon de dioxygène pur, le comburant est bien plus abondant, donc la combustion est plus vive.

3. Le produit : le dioxyde de soufre

Le gaz formé est le dioxyde de soufre. C'est une espèce chimique nouvelle : elle n'existait pas avant la combustion.

Le dioxyde de soufre est toxique : il irrite les yeux, le nez et les poumons. Rejeté en grande quantité par certaines usines et certains moteurs, il pollue l'air et participe aux pluies acides.

Exemple résolu 1 : interpréter un test

Après la combustion, Awa verse de la solution violette de permanganate de potassium dans le flacon. Elle agite et la solution devient incolore. Que peut-elle conclure ? Cherche d'abord.

Voir la solution

La décoloration de la solution de permanganate de potassium prouve que le flacon contient du dioxyde de soufre. Une espèce nouvelle s'est formée : il y a bien eu une réaction chimique.

Quel test permet de mettre en évidence le dioxyde de soufre ?

  1. L'eau de chaux qui se trouble
  2. Le sulfate de cuivre anhydre qui bleuit
  3. La solution violette de permanganate de potassium qui se décolore
L'eau de chaux sert au dioxyde de carbone et le sulfate de cuivre anhydre à l'eau. Le dioxyde de soufre décolore le permanganate de potassium.

4. Le bilan de la réaction

  • Réactifs (consommés) : le soufre et le dioxygène.
  • Produit (formé) : le dioxyde de soufre.

Pour aller plus loin, avec les symboles des chimistes (le soufre s'écrit \(\ce{S}\), le dioxygène \(\ce{O2}\), le dioxyde de soufre \(\ce{SO2}\)) :

\[ \ce{S + O2 -> SO2} \]

Exemple résolu 2 : compléter un bilan

Complète : « carbone + ……… → dioxyde de carbone » et « soufre + dioxygène → ……… ».

Une combustion consomme toujours un comburant : le dioxygène. Donc : carbone + dioxygène → dioxyde de carbone.
Le soufre brûlé forme un gaz qui décolore le permanganate : soufre + dioxygène → dioxyde de soufre.

Dans la combustion du soufre, quels sont les réactifs ?

  1. Le soufre et le dioxyde de soufre
  2. Le soufre et le dioxygène
  3. Le dioxygène et le dioxyde de soufre
Les réactifs sont consommés : soufre et dioxygène. Le dioxyde de soufre est le produit.

Erreurs fréquentes

Récapitulatif

  • Le soufre est un solide jaune ; c'est un combustible.
  • Il brûle dans l'air avec une petite flamme bleue, et plus vivement dans le dioxygène pur.
  • Il se forme du dioxyde de soufre, gaz incolore, piquant et toxique.
  • Test : le dioxyde de soufre décolore la solution violette de permanganate de potassium.
  • Bilan : soufre + dioxygène → dioxyde de soufre, soit \(\ce{S + O2 -> SO2}\).
Combustible
Le corps qui brûle : ici, le soufre.
Comburant
Le gaz qui permet la combustion : le dioxygène.
Produit de la combustion du soufre
Le dioxyde de soufre, gaz incolore, piquant et toxique.
Test du dioxyde de soufre
Il décolore la solution violette de permanganate de potassium.
Bilan
Soufre + dioxygène → dioxyde de soufre.

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