Cinquième

Les réactions chimiques ont lieu lorsque des molécules interagissent entre elles pour former d'autres molécules. Pour modéliser ce phénomène on utilise une écriture simplifiée.

Dans un premier temps, on repère:

  • Les réactifs : ce sont les molécules qui réagissent entre elles.
  • Les produits: ce sont les molécules qui sont formées lors de la réaction.

Ensuite, on dresse un bilan en toute lettre de la forme :

Le Réactif 1 réagit avec le Réactif 2 pour former le Produit 1 et le Produit 2

Pour finir, on peut alors écrire le bilan de la réaction de la forme :

 Réactif  1 + Réactif  2 $\longrightarrow$ Produit  1 + Produit  2

 

A ne pas recopier : Par exemple : La combustion du méthane dans le dioxygène produit de l'eau et du dioxyde de carbone.

Les réactifs sont : Le méthane et le Dioxygène.
Les produits sont : l'eau et le dioxyde de carbone.

Le bilan en toute lettre est donc :

Le méthane réagit avec le dioxygène pour former du dioxyde de carbone et de l'eau .

Le bilan est :

Méthane + Dioxygène $\longrightarrow$ Dioxyde   de   carbone + Eau

Quatrième

En se basant sur le bilan de réaction de 5e, une équation de réaction s'écrit de la même façon avec les formules chimiques. Il faut cependant ajuster l'équation.

 

Ajuster une équation se fait en plusieurs étapes :

Etape 1 : Ecrire l'équation de réaction

equation_initiale

Etape 2 : Vérifier la conservation de la masse

On analyse la composition des atomes :
Equation_ajuster

Ne pas recopier :
On remarque qu'il y a plus d'atomes d'hydrogène dans les réactifs (4atomes) que dans les produits (2atomes).
De même il y a moins d'atomes d'Oxygènes dans les réactifs (2atomes) que les produits (3 atomes)

Les atomes ne peuvent pas disparaitre ni apparaitre. Il doit y avoir conservation de la masse (autant d'atome de chaque type)

Il faut donc affecter des coefficients multiplicateurs pour équilibrer leurs nombres : appelés coefficients stoechiométriques

 

Ajuster dans l'ordre en utilisant la méthode CHO ! :

→   Ajuster les C

Il y a autant de carbone dans les réactifs (1 atome) que les produits (1 atome) , les C sont ajustés.

 

→   Ajuster les H

En plaçant un coefficient 2 devant $H_2O$ on indique qu'il y a 2 molécules d'eau, ainsi le nombre d'atome est  multiplié par 2

equation_ajuterH

Maintenant, il y a autant d'Hydrogène dans les réactifs (4 atomes) que les produits (4 atomes) , les H sont ajustés.

 

→   Ajuster les O

En faisant le total à ce stade, il y a 2 atomes d'oxygène dans les réactifs et 4 atomes dans les produits (2 atomes du $CO_2$ + 2 atomes des $2H_2O$)

En plaçant un coefficient 2 devant $O_2$ on indique qu'il y a 2 molécules de dioxygène, ainsi le nombre d'atome est  multiplié par 2.

equation_ajusterO

Maintenant, il y a autant d'Oxygène dans les réactifs (4 atomes) que les produits (4 atomes) , les O sont ajustés.

 

L'équation de réaction ajustée est donc

 

$$CH_4 + 2 O_2 \longrightarrow CO_2 + 2 H_2O$$

 

Pour vous entrainer , voici quelques exercices :

Troisième

Pour équilibrer une réaction chimique, il faut appliquer la méthode apprise en quatrième et prendre en compte à la fin de la conservation des charges électriques.

 

Ajuster une équation se fait en plusieurs étapes :

Etape 1 : Ecrire l'équation de réaction

equation3e_initiale

On analyse l'équation et on voit que :

equation3e_ajustAnalyse

Le nombre de charge positive est différentes entre les réactifs (+1) et les produits (+3)
Le nombre d'atome n'est pas conservé.

 

Etape2 : Conservation de la charge :

En plaçant un coefficient 6 devant $H^+$ on indique qu'il y a 6 ions Hydrogène, ainsi le nombre de charges est  multiplié par 6. Ce qui fait un total de 6 charges +

En plaçant un coefficient 2 devant $Al^{3+}$ on indique qu'il y a 2 ions Aluminium, ainsi le nombre de charges est  multiplié par 2. Ce qui fait un total de 6 charges +

equation3e_ajustCCfinal

Maintenant, il y a autant charges + dans les réactifs (6x1= 6+) que les produits (2x3= 6+) , la conservation de la charge est respectée.

Etape 3 : Conservation de la masse (voir 4e pour plus de détails)

On suit une procédure similaire à la méthode CHO, vue en 4e.
 

→   Ajuster les Al

En plaçant un coefficient 2 devant $Al$ on indique qu'il y a 2 atomes d'Aluminium, ainsi le nombre d'atome est  multiplié par 2.

→   Ajuster les H

En plaçant un coefficient 3 devant $H_2$ on indique qu'il y a 3 molécules de dihydrogène, ainsi le nombre d'atome est  multiplié par 3

equation3e_ajustCM

Maintenant, il y a autant d'Aluminium dans les réactifs (2 atomes) que les produits (2 atomes) , les Al sont ajustés.

Maintenant, il y a autant d'Hydrogène dans les réactifs (6 atomes) que les produits (6 atomes) , les H sont ajustés.

 

L'équation de réaction ajustée est donc

 

$$2 Al + 6 H^+ \longrightarrow 2 Al^{3+} + 3 H_2$$