II - La combustion du fer
A - Combustion dans l'air
Après
avoir enroulé un fil de fer en spirale et fixé l'une de ses
extrémités à un bouchon, portons
à chaud, dans la flamme d'un bec Bunsen, l'autre extrémité
du fil. Dans l'air, le fil de fer devient incandescent, mais
ne brûle pas.
Après refroidissement attachons, à
l'extrémité libre, un peu de "laine de fer" (fils
de fer très fins).
Dans l'air : |
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Avec la laine de fer, produisons un court-circuit entre les deux bornes d'une pile. On peut observer que la laine fer rougit, puis se met à brûler. (Pour amorcer la combustion on aurait aussi pu utiliser une allumette enflammée) |
B - Combustion dans le dioxygène
Après
avoir amorcé la combustion de la laine de fer, introduisons
le dispositif dans un flacon de dioxygène au fond duquel on a disposé
une couche de sable afin de la protéger.
Dans le dioxygène : |
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Observation
: Le fil de fer brûle très vivement dans le dioxygène,
sans flamme, mais en produisant beaucoup de lumière et en
projetant des étincelles dans toutes les directions. |
Après la combustion : |
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Quand la combustion est terminée, on constate qu'une grande partie du fil de fer a disparu. Des petites boules solides, de couleur grise, sont apparues, c'est de l'oxyde de fer. |
C - Combustion et masse
Mettons
de la laine de fer dans une soucoupe et mesurons, avec une balance sensible
au 1/10e de gramme, la masse avant et après combustion :
Avant combustion |
Combustion |
Après combustion |
m1 = 3,7 g |
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m2 = 4,2 g |
On constate que m2 > m1.
La masse a augmenté. La masse de l'oxyde de fer obtenu est supérieure à la masse du fer disparu. Au cours de la combustion des atomes d'oxygène se sont mélangés aux atomes de fer pour former l'oxyde de fer.
D - Conclusion
La
combustion du
fer dans le dioxygène
est une réaction
chimique au cours de laquelle du fer
et du dioxygène réagissent
ensemble et disparaissent pour produire un corps
nouveau : l'oxyde de fer.
On peut résumer la réaction chimique ainsi :
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Etat initial |
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Etat final |
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Réactifs |
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Produit |
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Noms |
fer |
+ | dioxygène |
oxyde de fer |
E - Pour aller plus loin
Voici une représentation |
Etat initial |
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Etat final |
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+ |
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Atomes de fer |
Molécules de dioxygène |
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Atomes de fer |
Après réaction, dans le produit (oxyde de fer), on retrouve tous les atomes présents au départ dans les réactifs (fer et dioxygène), mais ils sont arrangés d'une façon différente. On dit qu'il y a conservation des atomes.
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