Différence entre combustion complète et combustion incomplète

Différence principale - Combustion complète vs Combustion incomplète

Une réaction de combustion est une réaction chimique qui libère de l'énergie par l'oxydation d'un carburant. Les réactions chimiques qui libèrent de l’énergie sont appelées réactions exothermiques. Ainsi, les réactions de combustion sont exothermiques. Un carburant peut être oxydé avec un agent oxydant. L'agent oxydant pour la plupart des réactions de combustion est l'oxygène atmosphérique. L'énergie dégagée par les réactions de combustion peut être soit de la chaleur, soit de la lumière. L'énergie est principalement libérée sous forme de chaleur; l'énergie lumineuse est également libérée sous forme de flamme. La combustion peut se produire de deux manières: combustion complète et combustion incomplète. La principale différence entre une combustion complète et une combustion incomplète est que en combustion complète, le dioxyde de carbone est le seul produit contenant du carbone, tandis qu'en combustion incomplète, du monoxyde de carbone et de la poussière de carbone sont formés en tant que produits.

 Zones clés formées

1. Qu'est-ce qu'une combustion complète?
      - Définition, propriétés, exemples
2. Qu'est-ce qu'une combustion incomplète?
      - Définition, propriétés, exemples
3. Quelles sont les similitudes entre la combustion complète et la combustion incomplète?
      - Aperçu des caractéristiques communes
4. Quelle est la différence entre une combustion complète et une combustion incomplète
      - Comparaison des différences clés

Termes clés: Dioxyde de carbone, monoxyde de carbone, combustion, réaction exothermique, flamme, carburant, oxydation, agent oxydant

Qu'est-ce qu'une combustion complète?

La combustion complète est l'oxydation complète du carburant. Cette réaction est hautement exothermique et produit une grande quantité d’énergie et un nombre limité de produits. Lors de la combustion ou de la combustion, les hydrocarbures contenus dans le carburant sont oxydés par l’oxygène atmosphérique, produisant du dioxyde de carbone (CO₂) et de l'eau (H₂O) en tant que produits. La combustion complète se produit lorsqu'il y a une quantité suffisante d'oxygène présent. En présence d'oxygène, les atomes de carbone dans les hydrocarbures peuvent être oxydés en dioxyde de carbone et l'hydrogène est oxydé en eau. La réaction générale pour une combustion complète est donnée ci-dessous.

Hydrocarbure + Oxygène → Dioxyde de carbone + Eau

Pour un carburant comme l’éthanol, la combustion complète peut être donnée comme suit:,

C₂H₅OH_(l)        +     3O_{2 (g)}            → 2CO_{2 (g)}      +     3H₂O_(l)

Les réactions de combustion complètes produisent des oxydes de carbone, de soufre et d'autres éléments présents dans le carburant. Le carbone est oxydé en dioxyde de carbone tandis que le soufre est oxydé en dioxyde de soufre. Une combustion complète produit moins de polluants atmosphériques. La combustion complète peut être généralement caractérisée par une flamme bleue.

Figure 01: Une flamme bleue se crée en combustion complète.

Étant donné que l'atmosphère ne contient que 21% d'oxygène en volume, il faut beaucoup d'air pour qu'une combustion complète se produise. Même si la quantité de sous-produits résultant de la combustion complète est faible, des émissions défavorables sont néanmoins générées. Par exemple, le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre qui provoque le réchauffement climatique.

Qu'est-ce qu'une combustion incomplète?

La combustion incomplète est une réaction chimique qui implique l'oxydation partielle d'un carburant. La combustion incomplète se produit lorsque la quantité d'oxygène est insuffisante. Ici, le carburant n'est pas complètement oxydé. Par conséquent, la combustion incomplète forme un certain nombre de sous-produits. Mais la quantité d'énergie libérée par cette combustion est comparativement faible. Les principaux produits de la combustion incomplète comprennent le monoxyde de carbone (CO), la poussière de carbone (nous l'appelons «suie») et l'eau (H₂O) La formule générale pour une combustion incomplète est indiquée ci-dessous.

Hydrocarbure + Oxygène → Monoxyde de carbone + Carbone + Eau

Les sous-produits peuvent varier en fonction de la quantité d'oxygène impliquée dans la combustion. Par exemple, il ne produit parfois que du monoxyde de carbone ou de la suie. Cependant, il donne généralement un mélange de monoxyde de carbone et de suie avec de l'eau.

Par exemple, une combustion incomplète de l'éthylène peut générer du carbone et de l'eau en tant que sous-produits..

C₂H_{4 (l)}           +         O_{2 (g)}       → 2C_(s)    +     2H₂O_(g)

Une combustion incomplète de l'éthanol peut former du monoxyde de carbone et de la poussière de carbone avec de l'eau.

C₂H₅OH_(l)     +     2O_{2 (g)}     → 2CO_(g)    +    3H₂O_(l)

C₂H₅OH_(l)     +     O_{2 (g)}       → C_(s)          +    3H₂O_(l)

Figure 2: Une flamme jaune est produite avec une combustion incomplète.

La combustion incomplète est caractérisée par une flamme jaune. Étant donné que la quantité d'énergie libérée par une combustion incomplète est faible, cela n'est pas souhaitable. De plus, le monoxyde de carbone produit par cette combustion est un polluant de l'air et est mortel pour le corps humain. Le monoxyde de carbone peut se lier à l'hémoglobine dans notre sang et limiter le transport d'oxygène à l'intérieur du corps..

Similitudes entre la combustion complète et la combustion incomplète

• La combustion complète et la combustion incomplète sont exothermiques.
• Ils produisent de la chaleur et de la lumière sous forme d'énergie.
• Les deux réactions donnent de l'eau comme sous-produit.
• Les deux types de combustion impliquent l'oxydation d'un carburant.
• Ces réactions impliquent la combinaison d'oxygène moléculaire avec du carburant.
• Ces deux réactions de combustion entraînent des émissions de gaz défavorables.
• Ils peuvent former des flammes en brûlant.

Différence entre combustion complète et combustion incomplète

Définition

Combustion complète: La combustion complète est l'oxydation complète du carburant.

Combustion incomplète: La combustion incomplète est l'oxydation partielle du carburant.

Énergie libérée

Combustion complète: Une combustion complète produit une grande quantité d'énergie.

Combustion incomplète: Une combustion incomplète produit une faible quantité d'énergie.

Quantité d'oxygène impliqué

Combustion complète: La combustion complète se produit lorsqu'il y a suffisamment d'oxygène présent.

Combustion incomplète: Une combustion incomplète se produit lorsqu'il n'y a pas assez d'oxygène présent.

Sous-produits

Combustion complète: La combustion complète produit du dioxyde de carbone et de l'eau en tant que sous-produits principaux.

Combustion incomplète: Une combustion incomplète produit du monoxyde de carbone, de la poussière de carbone et de l'eau en tant que sous-produits principaux.

Flamme

Combustion complète: Une combustion complète crée une flamme de couleur bleue.

Combustion incomplète: Une combustion incomplète crée une flamme jaune.

Effet sur l'environnement

Combustion complète: La combustion complète produit du dioxyde de carbone qui peut causer le réchauffement climatique.

Combustion incomplète: Une combustion incomplète produit du monoxyde de carbone, polluant de l'air.

Conclusion

Les réactions de combustion sont des réactions exothermiques qui libèrent de l'énergie lorsque le carburant est brûlé. La combustion complète d'un combustible génère une grande quantité d'énergie, tandis qu'une combustion incomplète génère une quantité d'énergie inférieure. C'est la principale différence entre une combustion complète et une combustion incomplète. La combustion complète est très importante dans les applications à l'échelle industrielle. La combustion incomplète est utilisée dans les besoins domestiques tels que la combustion de bois pour produire de l'énergie thermique pour la cuisson, etc. Même si elle a plusieurs utilisations en combustion, elle provoque l'émission de gaz nocifs dans l'environnement qui peuvent agir en tant que polluants atmosphériques..

Références:

1. "GCSE Bitesize: Combustion." BBC. BBC, n.d. Web. Disponible ici. 24 juillet 2017. 
2. "Combustion". Combustion. N.p., n.d. Web. Disponible ici. 24 juillet 2017. 

Courtoisie d'image:

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