Combustion du sucre

De Wikidebrouillard.

Version du 7 février 2012 à 13:37

Présentation de l'expérience

Seriez vous capable de faire brûler du sucre? Nous y sommes parvenus.

Matériel

• 3 petits pots en verre ou verres.
• Du sucre en poudre.
• De la cendre.
• Un briquet ou des allumettes.

L'expérience

L'expérience permet de mettre en évidence le rôle de la mèche dans une bougie.

En vidéo

La manipulation

On crée 3 tas :

• Un de sucre.
• Un de cendre.
• Un composé d'un mélange de sucre et de cendre. Il faut environ un peu plus de sucre que de cendre.

On essaye de mettre le feu à chacun des tas.

Que voit-on ?

• Un seul tas prend feu : celui qui mélange sucre et cendre.
  
• Le sucre se caramélise sous l'action de la chaleur.
  
• La cendre ne bouge pas.

Explications

1) le sucre se caramélise : c'est une réaction de maillard.

Caramélisation : lien Wikipédia

2) la cendre ne peut brûler seule (carbone uniquement)

3) Le mélange contient tous les éléments utiles à la combustion : carbones, hydrogène. Le dioxygène est dans l'atmosphère.

De manière simple

Dans la réaction, la cendre ne peut pas brûler. Le sucre est un combustible qui peut réagir avec l'oxygène de l'air en brûlant. Cependant pour que la réaction puisse s'entretenir, il faut que le sucre se vaporise, il faut donc une mèche. C'est la cendre qui fait office de mèche.

On peut faire le même type d'expérience avec une bougie. En effet on ne peut pas faire prendre la cire de la bougie sans mèche mais la bougie s'allume seulement avec la mèche.

Questions sans réponses

Allons plus loin dans l'explication

Développons les concepts scientifiques associés.

Pour une combustion, 3 éléments sont requis : combustible, comburant et fournir une énergie d'activation : électricité, radiation, pression.
Ces 3 éléments forment le triangle du feu.

Le combustible donne la classe de feu (braises, liquides, gaz, métal) le comburant est souvent le dioxygène (sauf pour les feux de métaux, classe D!, difficiles à éteindre car le chaleur dégagée permet à la réaction de s'auto-entretenir)

1) le sucre de table :

Le sucre ne peut pas brûler car les forces intra-moléculaires sont trop fortes pour êtres rompues par simple chauffage :

• liaisons C-C trop forte
• liaisons C-O du saccharose se rompent : électronegativité

On obtient 2 oses (fructose et du glucose).

La caramélisation du sucre nécessite :

• un ose
• du dioxygène
• un apport en chaleur

Le résultat est une oxydation (couleur brune). C'est une réaction de maillard (oxydation des sucres contenus dans les aliments sous l'effet de la chaleur).

2)La cendre est du carbone : elle ne brûle pas.

3) Le mélange sucre + cendre
Pour brûler du sucre, il faut un apport de carbone

La formule chimique du sucre, dont le nom scientifique est saccharose, est C₁₂ H₂₂ O₁₁ réagit ainsi :

C₁₂H₂₂ O₁₁ + 6 O₂ => 11 H₂ O + 6 C O₂

Liens internet:

• Mèche à feu [Wikipédia]
  
• Saccharose [Wikipédia]
  
• Sucre qui flambe [Science amusante]

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur le Wikidébrouillard

Autres expériences

combustion spontanée Liens internet.
Pourquoi ne pas créer la fiche expérience !

Applications : liens avec le quotidien

Les bougies et les torches fonctionnent sur le même principe. En effet la cire ne peut pas prendre sans mèche, par contre le pétrole de torches peut brûler sans mèche. La mèche sert seulement à ralentir la combustion. Et dans nos muscles... c'est du sucre qui est brûlé. Seulement la réaction n'est pas aussi brutale, elle ne produit pas de flamme bien sûr mais c'est la même réaction avec un catalyseur.

Catégories

Combustion du sucre