Quiz : équilibrer une équation de réaction chimique (4e-3e)

Lors d’une transformation chimique, des réactifs sont consommés et des produits se forment. Les molécules sont modifiées, mais les atomes se conservent : ils se réarrangent sans apparaître ni disparaître. C’est pourquoi la masse totale se conserve, comme l’a établi Lavoisier à la fin du XVIIIe siècle : 12 g de carbone qui brûlent complètement avec 32 g de dioxygène donnent 44 g de dioxyde de carbone.

On modélise la transformation par une équation de réaction : réactifs à gauche, produits à droite, séparés par une flèche. Elle est équilibrée quand chaque type d’atome apparaît en même nombre des deux côtés et, s’il y a des ions, quand la charge électrique totale est la même de chaque côté.

On place des coefficients (nombres stœchiométriques) devant les formules ; on ne modifie JAMAIS les indices, qui définissent l’espèce : H₂O et H₂O₂ sont deux espèces différentes. Le coefficient 1 ne s’écrit pas et on cherche les plus petits nombres entiers possibles.

Démarche efficace : 1) compter chaque type d’atome de chaque côté ; 2) équilibrer d’abord les atomes présents dans une seule espèce de chaque côté (souvent le carbone, puis l’hydrogène) ; 3) finir par l’oxygène ; 4) tout recompter. Rappel : dans 2 H₂O, il y a 2 × 2 = 4 atomes d’hydrogène et 2 atomes d’oxygène.

Combustion du carbone : C + O₂ → CO₂. Synthèse de l’eau : 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. Combustion du méthane : CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O (1 C, 4 H et 4 O de chaque côté). Combustion du propane : C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O. Combustion de l’aluminium : 4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃.

Avec des ions, on vérifie aussi les charges. Action de l’acide chlorhydrique sur le fer : Fe + 2 H⁺ → Fe²⁺ + H₂, avec une charge totale de 2+ de chaque côté.