La combustion du fer

La combustion du fer

Par Eric Collard

Pour les élèves, brûler est synonyme de destruction... Si on leur demande de prévoir ce qu'on va pouvoir observer si on brûle de la paille de fer sur un plateau de balance Robervale en équilibre alors ceux ci auront tendance à prévoir une diminution de la masse du coté où on a déclenché la combustion.  

Présentation de l'activité : prévision

Expérimenter : on fait un court circuit sur un petit morceau de la paille de fer... 2 pelotes de laine de fer sont déposées sur une balance robervale. On réalise l'équilibre (la masse desdeux pelotes est donc la même) On réalise un court circuit sur la pelote B !

balance

Prévoir comment va évoluer l'équilibre de la balance ? Justifier votre réponse.

Expérience : la confrontation et explication des observations

On demande aux élèves de bien noter les observations. La réalisation de l'expérience est contradictoire avec les idées de départ mais ne crions pas victoire, car une grande partie des élèves interprètent l'augmentation de la masse par le fait que l'augmentation de température a chassé l'air de la paille de fer... Celle ci est alors bien moins légère. On retrouve ici, mêlées les conceptions que peuvent avoir les élèves sur les corps pesants... et particulièrement que l'air contient de "la légereté"....           

Débat discussion autour de l'idée associant air et légèreté

L'air est un gaz composé de molécules, c'est de la matière... Il faut revenir sur le fait que l'air a une masse... et que si l'air est chassé, l'objet pèse moins lourds que quand il en contient !

Phase de stabilisation des connaissances

La masse de la substance placée sur le plateau a une masse plus importantes que le fer mis au départ... Puisque les propriétés ne sont pas identiques, alors la substance n'est plus du fer... Il y a eu transformation chimique.

A partir de cette étape, on relance la recherche, et on demande aux élèves de vérifier cette hypothèse, et de mettre en chercher les réactifs dans cette réaction chimique.

Un compte rendu d'activité rédigé par une élève

Nous sommes partis de l'idée préconçue que lors d'une combustion, il y avait forcément disparition de matière. Or nous allons pouvoir démontrer le contraire grâce à une expérience que nous avons réalisée sur la combustion du fer...

Au début, nous pensions tous que lorsqu'il y avait combustion, la matière disparaissait obligatoirement. Pour confirmer ou infirmer cette idée nous avons réalisé une combustion de laine de fer. Combustion de la laine de fer On a une pelote de laine de fer de même masse de chaque côté de la balance.La masse de la laine de fer qui brûle (grâce à un cour-circuit) augmente. Voilà pourquoi la balance bascule du côté où il y a combustion du fer.

Nous avons finalement observé que la masse de la laine de fer qui avait brûlée était supérieure à celle de la masse témoin. Si la substance obtenue n'a pas la même masse que celle de départ, ni la même couleur, on peut penser que l'on est plus en présence de la même matière. Ce qui nous amène à croire qu'il y a eut une transformation chimique : c'est-à-dire qu'il y a bien destruction de matière (donc plus de fer), mais réorganisation de celle-ci.

Donc on cherche à prouver qu'il y a bien eut transformation chimique, car la nouvelle matière obtenue ne présente pas les mêmes propriétés que le fer. Pour vérifier cela, nous avons réalisé plusieurs expériences qui sont proposées dans le manuel de troisième : une première pour tester les propriétés magnétiques, une autre sur l'oxydation du fer à l'aide d'acide chlorhydrique et celle enfin sur l'oxydation qui conduit à la formation de la rouille. En effet, le fer a la propriété de rouiller en présence de l'eau, et de dioxygène. (Anne R - Année 2005-2006)