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Comment fonctionne le feu? Je me suis souvent posé cette question en voyant les flammes danser dans un foyer. Je trouve qu’un feu à quelque chose de magique, il y a comme un grand mystère qui l’entoure, sa chaleur nous réconforte et sa lumière nous rassure. Mais il n’est pas si simple de comprendre le feu! Je te propose donc de partir à sa découverte!

Expliquer le feu par la chimie

Pour bien comprendre comment fonctionne le feu, il faut se pencher sur la chimie de cette réaction!

La chimie de la combustion

Il faut savoir qu’un feu ne s’appelle pas « feu » dans le monde de la chimie! Cela s’appelle une « combustionCela veut dire que quelque chose brûle entièrement. More« ! Figure-toi que si tu ouvres un dictionnaire Larousse et que tu vas chercher la définition du mot « feu », il n’y a pas moins de 26 définitions selon les domaines dont il question, or les scientifiques aiment quand les choses sont claires, nettes et précises. Un mot qui peut désigner 26 choses différentes, cela ne convient pas! Donc une fois poussée la porte d’un laboratoire scientifique, on parle de « combustion » et non plus de feu. C’est d’ailleurs un scientifique français très connu du XIX^ème siècle qui a étudié ce mécanisme chimique : Antoine Lavoisier (il faudra que je te fasse un article sur ce grand homme un jour!)

Maintenant que les choses sont claires entre nous, penchons-nous un peu plus sur ce phénomène. Sais-tu que tout ce qui nous entoure est formé d’atomes? La chaise sur laquelle tu es assise, le verre d’eau que tu as à la main, ton ordinateur et même…toi! Les atomes sont des toutes petites billes de matière qui, mises les unes avec les autres, forment toutes les choses de la vie.

Chaque atomeIl s’agit du plus petit élément qui compose la matière.... More est formé d’un noyau (oui, oui, comme le noyau d’une cerise) et d’électrons, des boules d’énergie qui gravitent autour du noyau. Ces électrons sont capables de se déplacer d’un atomeIl s’agit du plus petit élément qui compose la matière.... More à l’autre. Si ces électrons se déplacent en grand nombre, sur une distance importante, alors ils vont donner naissance à un courant électrique, comme je l’expliquais dans un précédent article. S’ils ne font qu’aller sur un atomeIl s’agit du plus petit élément qui compose la matière.... More voisin, sans poursuivre leur périple, alors, nous sommes face à une réaction chimique que l’on appelle une réaction d’oxydoréduction.

Ce don d’électrons entre atomes voisins peut se faire de manière naturelle. Je suis sûre que tu as déjà observé ce phénomène chimique : c’est la rouille qui s’installe sur un vieux clou qu’on laisserait trainer quelque part!

Mais parfois, les atomes voisins ne s’entendent pas aussi bien et ce don n’est pas naturel. Il faut alors un petit coup de pouce pour que l’électronC’est quelque chose qui est très très petit et qui tourn... More passe d’un atomeIl s’agit du plus petit élément qui compose la matière.... More à l’autre. Et ce petit coup de pouce, c’est un apport en énergie, c’est ce que l’on appelle énergie d’activation.

La combustion d’une bûche de bois

Revenons au sujet qui nous intéresse ici : la combustionCela veut dire que quelque chose brûle entièrement. More d’une bûche de bois (oui, on va parler d’un feu de bois, c’est le plus classique!)

Tu le vois tous les jours, le bois à l’air libre ne brûle pas de lui-même! Une forêt, un jardin de ville, le pommier du voisin…tout nous prouve que le bois et l’air n’interagissent pas ensemble si on ne leur donne pas un coup de pouce!

L’énergie d’activation va alors entrer en jeu : cela peut être une flamme ou une température élevée.

Avec cet apport d’énergie, le bois va se décomposer au cours d’un phénomène qui s’appelle la pyrolyse. Trois éléments principaux vont alors apparaître : des gaz inflammables, du goudron et du charbon de bois. Ce sont ces éléments qui vont interagir avec l’oxygène présent dans l’air et qui vont gentiment donner leurs électrons. Et oui, aussi incroyable que cela paraisse, ce n’est pas directement la bûche de bois qui brûle mais bien les éléments formés à partir d’elle lors de la pyrolyse! Incroyable, hein?

C’est suite à la pyrolyse que la combustionCela veut dire que quelque chose brûle entièrement. More débute réellement. Voilà comment fonctionne un feu!

Dans cette situation, les atomes qui sont sympas et qui donnent volontiers leurs électrons, sont ceux issus du bois. On dit que le bois est un combustible.

Et à qui le bois donne ses électrons? A l’oxygène, tout simplement! L’oxygène est un comburant.

Au cours d’une combustionCela veut dire que quelque chose brûle entièrement. More, il y a donc trois acteurs essentiels : le combustible, le comburant, et l’énergie d’activation. Ces trois éléments forment le triangle du feu.

Au cours de tout ce bazar chimique, du dioxyde de carbone (CO₂) et de la vapeur d’eau sont relâchés. Mais il y a également production de chaleur et de lumière. De la lumière? Pourquoi une flamme apparaît ? D’où viennent ces belles lumières que nous pouvons voir dans l’âtre d’une cheminée?

Comme fonctionne le feu? D’où viennent les flammes?

Eh bien la lumière visible dans une cheminée provient tout simplement des atomes qui sont chauffés. Effectivement, lorsque des atomes sont portés à une haute température, ils émettent de la lumière. Ce phénomène est particulièrement visible lorsque l’on fait chauffer du fer ou du verre (même si, je te l’accorde, on ne fait pas ça tous les jours à la maison, tu as peut-être déjà vu des photos !)

Comme je l’ai mentionné plus haut, la réaction de combustionCela veut dire que quelque chose brûle entièrement. More produit de la chaleur. On dit d’ailleurs que c’est une réaction exothermique. Le CO₂ produit lors de la combustionCela veut dire que quelque chose brûle entièrement. More est donc chauffé par la combustionCela veut dire que quelque chose brûle entièrement. More elle-même! Les atomes qui composent les molécules de CO₂ vont donc émettre de la lumière. C’est la flamme que tu vois.

Selon la nature du combustible ainsi que la température, la flamme peut être de différentes couleurs. Le blanc traduit une température très élevée. Puis viennent les couleurs bleu, jaune et rouge.

Lorsque la combustionCela veut dire que quelque chose brûle entièrement. More est particulièrement rapide et dégage beaucoup de flammes d’un seul coup, on parle d’explosion. C’est la base du fonctionnement des feux d’artifice.

Et maintenant que tu sais comment fonctionne le feu, si tu faisais une petite expérience pour comprendre comment les extincteurs permettent de l’éteindre? Une expérience toute simple, avec du matériel que tu as chez toi et en toute sécurité! C’est par ici!

Alors? Sauras-tu expliquer comment fonctionne le feu à tes copains/copines?