Séquence 1: Documents pour les cours

Chapitre 4 : COMBUSTIONS VIVE ET LENTE DU FER

 

1- Combustion vive du fer

1-1 Expérience

 

 

La paille de fer incandescente (Fig.1) introduite dans un flacon contenant du dioxygène brûle  d’un éclat vif avec des étincelles (Fig.2).

1-2 Résultat et interprétation

Un corps noir grisâtre pouvant-être attiré par un aimant se forme.

La combustion vive du fer produit un solide noir grisâtre (attiré par un aimant) appelé oxyde magnétique de formule Fe₃O₄.

1-3 Bilan de la réaction

Ecriture- bilan

Fer        +           Dioxygène    →        Oxyde magnétique

Equation – bilan

3Fe               +     2O₂                          Fe₃O₄

3 moles                2 moles                                                 1 mole

Remarque:

Pour obtenir une mole d’oxyde magnétique, il faut brûler 3 moles du fer dans 2 moles dioxygène

2- Combustion lente du fer

2-1 Expérience

 

 

2-2 Résultat et Interprétation

Lorsque le clou en fer est exposé dans l’air humide, il est oxydé ; la rouille se forme.

C’est la combustion lente du fer.

La formation de la rouille nécessite trois réactifs : le fer, le dioxygène et l’eau.

La rouille est un mélange complexe dont les principaux constituants sont : l’oxyde de fer III (Fe₂O₃), l’hydroxyde de fer III (Fe(OH)₃)

2-3 Conclusion

La formation de la rouille est une réaction lente. Elle se produit à froid avec l’air humide.

La rouille est constituée de l’oxyde ferrique Fe₂O₃.

2-4 Bilan de la réaction

Ecriture –bilan

Fer     +  Dioxygène   →  Oxyde ferrique

Equation- bilan

4Fe    +    3 O₂            →     2Fe₂O₃

4 moles   3 moles                2 moles

2-5 Protection de fer contre la rouille

Pour protéger le fer :

-Il faut l’isoler de ses réactifs enfin d’empêcher la formation de la rouille.

- Il faut le garder à l’abri de l’air humide.

- On couvre le métal fer d’une colle, de peinture, d’huile, de vernis, de graisse …

- On couvre d’un autre métal inoxydable (chrome ; nickel, or, argent).

Exercice résolu 5 :

On fait brûler vivement 16,8g de fer dans du dioxygène.

1- Ecrire l’équation bilan de la combustion

2- Calculer le volume de dioxygène nécessaire à cette combustion.

3- Calculer la masse d’oxyde magnétique obtenu.

On donne : M_Fe = 56g.mol^-1 ; M_O = 16g.mol^-1

 

Solution :

1- Equation bilan de la réaction :

3Fe  +  2O₂     →    Fe₃O₄

2- Le volume de dioxygène nécessaire :

(3 х56 = 168g) de Fe → (2 х 22,4L) de O₂

16,8g de Fe →

3- La masse d’oxyde magnétique obtenu :

168g de Fe → 232 g de Fe₃O₄

168g de Fe →