Un pétard est composé de poudre. Telle que l'ont inventée les Chinois au Xe siècle (voir encadré), elle est faite d'un mélange de deux éléments très combustibles, le soufre et le charbon, avec un corps très oxydant : le salpêtre (nitrate de potassium). Les proportions de ce mélange combustible/comburant sont calculées différemment selon les effets souhaités. Transfert d'électrons Le secret d'un pétard réside dans la combustion. Pour qu'elle se déroule efficacement, les composants doivent être moulus en poudres fines, et mélangés de façon très homogène. L'oxydant libère de l'oxygène, le combustible l'absorbe. Au cours de la réaction chimique, appelée oxydoréduction, deux réactions se produisent en réalité : une oxydation (perte d'électrons) et une réduction (une perte d'électrons). Un transfert d'électrons se produit sur combustible vers l'oxydant. Les atomes du combustible se lient aux atomes d'oxygène libérés par l'oxydant et forment des produits plus stables que les produits initiaux. Ces produits formés sont le plus souvent du dioxyde de soufre (SO2 ou du dioxyde de carbone (CO2). Ce gain de stabilité des produits s'accompagne d'un dégagement d'énergie, sous forme de chaleur. Combustion et pas explosion Ce qui différencie une combustion d'une explosion c'est la vitesse d'émission de gaz. La réaction est semblable à une combustion normale, mais la source des atomes d'oxygène n'est pas l'air, c'est le mélange du pétard lui-même, de sorte que la libération de chaleur s'effectue dans un très petit volume. Plus la poudre est confinée et entassée, plus la force et la vitesse de combustion seront grandes, car la chaleur et les gaz seront concentrés dans un plus petit volume. Plus le mélange est homogène, plus l'échange d'électrons est facile. En allumant la mèche, on provoque une combustion, qui va créer une onde de combustion (ou front de flamme) qui va se déplacer moins vite que les gaz libérés par la combustion (exemple CO2), donc elle ne produira pas de choc. Autrement dit, c'est une combustion à effet de souffle et non pas à effet de choc comme les explosifs. Le bruit, résultat de la pression La déflagration est obtenue par le fait que les gaz produits par la combustion sont confinés dans un volume qui permet une élévation de la pression de ces gaz. Ils finissent donc par produire une détonation ou déflagration (le bourrage du pétard de part et d'autre par de la terre permet d'obtenir un volume assez étanche). La présence du plâtre permet d'éliminer l'humidité de la poudre Des particules métalliques pour les feux d'artifice C'est l'ajout de particules métalliques (cuivre, sodium, bore, magnésium, titane...) qui permet de modifier la couleur de la flamme de combustion. Cette combustion permet d'obtenir des oxydes métalliques, à l'origine des couleurs. L'oxyde de titane donne de l'argenté, l'oxyde de cuire du bleu et l'oxyde de magnésium, du blanc.
