SCIENCES PHYSIQUES 4ème

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 :

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 :
	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. Des particules en fusion se détachent et tombent sur le sable, au fond du flacon.

Après la combustion :

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 1/10^e de gramme, la masse avant et après combustion :

Avant combustion	Combustion	Après combustion

m₁= 3,7 g		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 :

	Etat initial			Etat final
	Réactifs (corps qui réagissent entre eux et disparaissent)			Produit (corps qui se forme, qui est produit)
Noms	fer	+	dioxygène		oxyde de fer

E - Pour aller plus loin

Voici une représentation de cette réaction :	Etat initial			Etat final
		+
	Atomes de fer		Molécules de dioxygène	Atomes de fer et atomes d'oxygène

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.