Équation de réaction et conservation
Écrire et ajuster une équation de réaction en conservant les atomes.
1. Conservation des atomes
Propriété
Au cours d'une transformation chimique, les atomes ne disparaissent pas et ne se créent pas : ils se réarrangent pour former de nouvelles molécules.
Propriété · Conservation de la masse
Par conséquent, la masse totale se conserve : $m_\text{réactifs consommés} = m_\text{produits formés}$ (loi de Lavoisier).
2. L'équation de réaction
Définition
Une équation de réaction modélise la transformation avec les formules chimiques :
$$\text{réactifs} \rightarrow \text{produits}$$Méthode · Ajuster une équation
On place des coefficients devant les formules pour qu'il y ait le même nombre de chaque atome des deux côtés. On ne modifie jamais les indices.
Exemple · Combustion du méthane
$\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}$
À gauche : 1 C, 4 H, 4 O. À droite : 1 C, 4 H, $2 + 2 = 4$ O. ?
Exemple · Combustion du carbone
$\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$
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Exercices corrigés
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Vérifier une équation
★☆☆L'équation $2\,\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{H}_2\text{O}$ est-elle ajustée ?
Ajuster
★★☆Ajuster : $\ldots\text{C} + \ldots\text{O}_2 \rightarrow \ldots\text{CO}$.
Conservation de la masse
★★☆On brûle $12$ g de carbone avec $32$ g de dioxygène. Tout est consommé. Quelle masse de dioxyde de carbone obtient-on ?
Compter les atomes
★☆☆Compter les atomes de chaque sorte dans : $3\,\text{CO}_2$ ; $2\,\text{CH}_4$ ; $4\,\text{NH}_3$.
Ajuster (1)
★☆☆Ajuster : $\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow \ldots\,\text{HCl}$.
Ajuster (2)
★★☆Ajuster : $\ldots\,\text{H}_2 + \ldots\,\text{O}_2 \rightarrow \ldots\,\text{H}_2\text{O}$.
Ajuster (3)
★★☆Ajuster : $\ldots\,\text{N}_2 + \ldots\,\text{H}_2 \rightarrow \ldots\,\text{NH}_3$.
Ajuster (4)
★★★Ajuster la combustion de l'éthane : $\ldots\,\text{C}_2\text{H}_6 + \ldots\,\text{O}_2 \rightarrow \ldots\,\text{CO}_2 + \ldots\,\text{H}_2\text{O}$.
Ajuster (5)
★★★Ajuster la combustion du fer : $\ldots\,\text{Fe} + \ldots\,\text{O}_2 \rightarrow \ldots\,\text{Fe}_3\text{O}_4$.
Erreur d'ajustement
★★☆Un élève écrit $\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O}_2$ pour la formation de l'eau. Quelle est son erreur ?
Traduire une équation
★☆☆Traduire en phrase : $\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$.
Modèle et équation
★★☆Écrire l'équation correspondant au modèle suivant, puis vérifier qu'elle est ajustée.
Masse de produit
★★☆$4$ g de dihydrogène réagissent entièrement avec $32$ g de dioxygène. Quelle masse d'eau se forme ?
Masse de réactif
★★☆Pour obtenir $88$ g de dioxyde de carbone, on a brûlé $24$ g de carbone. Quelle masse de dioxygène a été consommée ?
Proportions
★★★$12$ g de carbone réagissent avec $32$ g de dioxygène. Quelle masse de dioxygène faut-il pour brûler $36$ g de carbone ? Quelle masse de dioxyde de carbone obtient-on ?
Réactif en excès
★★★On fait brûler $12$ g de carbone avec $50$ g de dioxygène. Sachant que $12$ g de carbone consomment $32$ g de dioxygène, que reste-t-il à la fin ?
Lavoisier
★☆☆Énoncer la loi de Lavoisier.
Nombre de molécules
★★☆D'après $\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}$, combien de molécules de dioxygène faut-il pour brûler $10$ molécules de méthane ? Combien de molécules d'eau obtient-on ?
Écrire une équation
★★☆Le monoxyde de carbone ($\text{CO}$) brûle dans le dioxygène pour donner du dioxyde de carbone. Écrire et ajuster l'équation.
Conservation des éléments
★★☆Peut-on obtenir de l'or ($\text{Au}$) en faisant réagir du fer et du soufre ? Justifier.
Vrai ou faux
★★☆a) On peut changer les indices pour ajuster une équation. b) Le nombre total de molécules se conserve toujours. c) Le nombre d'atomes de chaque sorte se conserve.
Vérifier
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