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La combustion est une réaction d'oxydation qui produit de la chaleur et est donc toujours exothermique. Toutes les réactions chimiques rompent d'abord les liaisons, puis en créent de nouvelles pour former de nouveaux matériaux. Rompre les liens prend de l'énergie, alors que créer de nouveaux liens libère de l'énergie. Si l'énergie libérée par les nouvelles liaisons est supérieure à l'énergie nécessaire pour rompre les liaisons d'origine, la réaction est exothermique.
Les réactions de combustion courantes rompent les liaisons des molécules d'hydrocarbures et les liaisons résultantes en eau et en dioxyde de carbone libèrent toujours plus d'énergie que celle utilisée pour rompre les liaisons hydrocarbonées d'origine. C’est pourquoi la combustion de matériaux constitués principalement d’hydrocarbures produit de l’énergie et est exothermique.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
La combustion est une réaction d’oxydation exothermique, des matériaux tels que les hydrocarbures réagissant avec l’oxygène pour former des produits de combustion tels que l’eau et le dioxyde de carbone. Les liaisons chimiques des hydrocarbures se brisent et sont remplacées par des liaisons d'eau et de dioxyde de carbone. La création de ce dernier libère plus d'énergie qu'il n'en faut pour briser le premier, de sorte que de l'énergie est produite dans son ensemble. Dans de nombreux cas, une petite quantité d’énergie, telle que la chaleur, est nécessaire pour rompre certaines des liaisons hydrocarbonées, permettant ainsi à de nouvelles liaisons de se former, de libérer de l’énergie et de permettre à la réaction de s’auto-entretenir.
Oxydation
En termes généraux, l'oxydation est la partie d'une réaction chimique dans laquelle les atomes ou les molécules d'une substance perdent des électrons. Il s’accompagne normalement d’un processus appelé réduction. La réduction est la deuxième partie de la réaction chimique dans laquelle une substance gagne des électrons. Dans une réaction d'oxydoréduction ou d'oxydoréduction, les électrons sont échangés entre deux substances.
L'oxydation était à l'origine utilisée pour les réactions chimiques dans lesquelles l'oxygène se combinait avec d'autres matières et les oxydait. Lorsque le fer est oxydé, il perd des électrons en oxygène pour former de la rouille ou de l'oxyde de fer. Deux atomes de fer perdent chacun trois électrons et forment des ions ferriques avec une charge positive. Trois atomes d'oxygène gagnent chacun deux électrons et forment des ions d'oxygène avec une charge négative. Les ions chargés positivement et négativement sont attirés l’un sur l’autre et forment des liaisons ioniques, créant de l’oxyde de fer, du Fe2O3.
Les réactions n'impliquant pas d'oxygène sont également appelées réactions d'oxydation ou d'oxydoréduction tant que le mécanisme de transfert d'électrons est présent. Par exemple, lorsque le carbone et l’hydrogène se combinent pour former du méthane, le CH4, les atomes d’hydrogène perdent chacun un électron en atome de carbone, qui gagne quatre électrons. L'hydrogène est oxydé tandis que le carbone est réduit.
La combustion
La combustion est un cas particulier d'une réaction chimique d'oxydation dans laquelle suffisamment de chaleur est produite pour rendre la réaction autonome, autrement dit sous forme d'un feu. En général, les incendies doivent être allumés, mais ils brûlent tout seuls jusqu'à ce qu'ils soient à court de carburant.
En cas d'incendie, les matériaux contenant des hydrocarbures, tels que le bois, le propane ou l'essence, brûlent pour produire du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. Les liaisons hydrocarbonées doivent d’abord être rompues pour que les atomes d’hydrogène et de carbone se combinent à l’oxygène. Allumer un feu signifie fournir l’énergie initiale, sous la forme d’une flamme ou d’une étincelle, pour casser quelques-unes des liaisons hydrocarbonées.
Une fois que l’énergie de départ initiale produit des liaisons brisées et libère l’hydrogène et le carbone, les atomes réagissent avec l’oxygène de l’air pour former du dioxyde de carbone, CO2et vapeur d'eau, H2O. L'énergie libérée par la formation de ces nouvelles liaisons chauffe les hydrocarbures restants et rompt davantage. À ce stade, le feu continuera à brûler. La réaction de combustion qui en résulte est hautement exothermique. La quantité de chaleur dégagée dépend du combustible utilisé et de la quantité d'énergie nécessaire pour rompre ses liens.