Méthode pour équilibrer une équation de réaction

Méthode pour équilibrer une équation de réaction
L'introduction de la notion d'atomes a permis d'expliquer ce qu'il se produisait lors d'une transformation chimique, et notamment de prévoir les proportions de réactifs et de produits mis en jeu.
L'utilisation des modèles moléculaires facilite l'élaboration de l'équation de réaction. Cependant les
modèles moléculaires ne sont plus adaptés quand on manipule des molécules de plusieurs centaines
d'atomes (comme pour les matières plastiques par exemple).
Vous allez découvrir une méthode pour équilibrer les équations de réaction sans passer par les modèles moléculaires.
Dans tes deux études sur les combustions du carbone et du méthane, tu as remarqué que, dans ton
tableau, les atomes des réactifs se retrouvaient en même nombre dans les produits : aucun atome
n'était perdu, et aucun atome n'apparaissait de nulle part.
La méthode pour équilibrer les équations de réaction est basée sur cette observation.
• Partir du bilan et écrire les formules chimiques des réactifs et des produits.
• Equilibrer l'équation en ajoutant des coecients devant les molécules pour qu'il
y ait autant d'atomes de chaque sorte dans les réactifs et dans les produits.
Conseil pratique
◦ Commencer par les atomes de carbone ;
◦ Ensuite s'occuper des atomes d'hydrogène ;
◦ Finir avec les atomes d'oxygène.
(Si on arrive à un coecient comme 132 , on multiplie tous les coecients par 2 pour
avoir des nombres entiers)
Essayons avec la combustion du méthane.
On part du bilan :
méthane + dioxygène −→ dioxyde de carbone + eau
On écrit les formules chimiques des réactifs et des produits
CH4 + O2 −→ CO2 + H2 O
On équilibre le nombre d'atomes de carbone
CH4 + O2 −→ CO2 + H2 O
On équilibre le nombre d'atomes d'hydrogène
CH4 + O2 −→ CO2 + 2 H2 O
On équilibre le nombre d'atomes d'oxygène
CH4 + 2 O2 −→ CO2 + 2 H2 O
on ne change rien, car il y a 1 atome de carbone dans les réactifs et 1 dans les produits
car 4 = 2 × 2
car 2 × 2 = 2 + 2 × 1
1. Détermine l'équation de réaction de la combustion du butane en suivant les étapes ci-dessous.
(a) Ecris le bilan de la combustion du butane.
butane + dioxygène −→ dioxyde de carbone + eau
(b) Ecris les formules chimiques des réactifs et des produits.
C4 H10 + O2 −→ CO2 + H2 O
(c) Equilibre le nombre d'atomes de carbone.
C4 H10 + O2 −→ 4 CO2 + H2 O
(d) Equilibre le nombre d'atomes d'hydrogène.
C4 H10 + O2 −→ 4 CO2 + 5 H2 O
(e) Equilibre le nombre d'atomes d'oxygène.
13
O2 −→ 4 CO2 + 5 H2 O
C4 H10 +
2
Comme on ne peut avoir que des coecients entiers, on multiplie tous les coecients par 2.
2 C4 H10 + 13 O2 −→ 8 CO2 + 10 H2 O
2. Equilibre les équations de réaction suivantes :
(a) C2 H6 + O2 −→ CO2 + H2 O
C2 H6 + O2 −→ 2 CO2 + H2 O
C2 H6 + O2 −→ 2 CO2 + 3 H2 O
7
C2 H6 + O2 −→ 2 CO2 + 3 H2 O
2
2 C2 H6 + 7 O2 −→ 4 CO2 + 6 H2 O
(b) Cu + O2 −→ CuO
Cu + O2 −→ 2 CuO
2 Cu + O2 −→ 2 CuO
(c) Fe + O2 −→ Fe2 O3
2 Fe + O2 −→ Fe2 O3
3
2 Fe + O2 −→ Fe2 O3
2
4 Fe + 3 O2 −→ 2 Fe2 O3