Comment équilibrer les équations chimiques

Auteur: Helen Garcia
Date De Création: 21 Avril 2021
Date De Mise À Jour: 1 Juillet 2024
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Comment équilibrer : CH4 + O2 → CO2 + H2O (combustion du méthane) | Physique-Chimie
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Une équation chimique est une représentation symbolique d'une réaction chimique. Dans ce cas, les composés réactifs (réactifs) sont écrits à gauche et les substances résultantes (produits de réaction) à droite de l'équation. Une flèche est placée entre eux de gauche à droite, qui indique le sens de la réaction. Selon la loi de conservation de la masse, au cours d'une réaction chimique, de nouveaux atomes ne peuvent pas apparaître ou les anciens disparaissent ; par conséquent, le nombre d'atomes dans les réactifs doit être égal au nombre d'atomes dans les produits de la réaction chimique . Cet article décrit comment équilibrer des équations chimiques à l'aide de différentes méthodes.

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Méthode 1 sur 2: Méthode traditionnelle

  1. 1 Écrivez une équation chimique. A titre d'exemple, considérons la réaction suivante :
    • C3H8 + O2 -> H2O + CO2
    • Cette réaction décrit la combustion du propane (C3H8) en présence d'oxygène pour former de l'eau et du dioxyde de carbone (dioxyde de carbone).
  2. 2 Notez le nombre d'atomes pour chaque élément. Faites cela pour les deux côtés de l'équation. Notez les indices à côté de chaque élément pour déterminer le nombre total d'atomes. Notez le symbole de chaque élément de l'équation et notez le nombre d'atomes correspondant.
    • Par exemple, du côté droit de l'équation considérée, à la suite d'une addition, nous obtenons 3 atomes d'oxygène.
    • Sur le côté gauche, nous avons 3 atomes de carbone (C3), 8 atomes d'hydrogène (H8) et 2 atomes d'oxygène (O2).
    • Sur le côté droit, nous avons 1 atome de carbone (C), 2 atomes d'hydrogène (H2) et 3 atomes d'oxygène (O + O2).
  3. 3 Conservez l'hydrogène et l'oxygène pour plus tard, car ils font partie de plusieurs composés sur les côtés gauche et droit. L'hydrogène et l'oxygène font partie de plusieurs molécules, il est donc préférable de les équilibrer en dernier.
    • Avant d'équilibrer l'hydrogène et l'oxygène, vous devrez recompter les atomes, car des facteurs supplémentaires peuvent être nécessaires pour équilibrer d'autres éléments.
  4. 4 Commencez par l'élément le moins fréquent. Si vous devez équilibrer plusieurs éléments, choisissez-en un qui fait partie d'une molécule de réactif et d'une molécule de produits de réaction. Ainsi, le carbone doit être équilibré en premier.
  5. 5 Pour l'équilibre, ajoutez un facteur devant un seul atome de carbone. Mettez un facteur devant le carbone unique sur le côté droit de l'équation pour l'équilibrer avec 3 carbones sur le côté gauche.
    • C3H8 + O2 -> H2O + 3CO2
    • Un facteur 3 devant le carbone du côté droit de l'équation indique qu'il y a trois atomes de carbone, qui correspondent aux trois atomes de carbone dans la molécule de propane du côté gauche.
    • Dans une équation chimique, vous pouvez modifier les coefficients devant les atomes et les molécules, mais les indices doivent rester inchangés.
  6. 6 Ensuite, équilibrez les atomes d'hydrogène. Après avoir égalisé le nombre d'atomes de carbone sur les côtés gauche et droit, l'hydrogène et l'oxygène sont restés déséquilibrés. Le côté gauche de l'équation contient 8 atomes d'hydrogène, le même nombre devrait être sur la droite. Réalisez ceci avec un ratio.
    • C3H8 + O2 -> 4H2O + 3CO2
    • Nous avons ajouté un facteur 4 à droite, car l'indice montre que nous avons déjà deux atomes d'hydrogène.
    • Si vous multipliez le facteur 4 par l'indice 2, vous obtenez 8.
    • En conséquence, 10 atomes d'oxygène sont obtenus sur le côté droit : 3x2 = 6 atomes dans trois molécules de 3CO2 et quatre autres atomes dans quatre molécules d'eau.
  7. 7 Équilibrer les atomes d'oxygène. N'oubliez pas de prendre en compte les coefficients que vous avez utilisés pour équilibrer les autres atomes. Parce que vous avez ajouté les coefficients devant les molécules du côté droit de l'équation, le nombre d'atomes d'oxygène a changé. Vous avez maintenant 4 atomes d'oxygène dans les molécules d'eau et 6 atomes d'oxygène dans les molécules de dioxyde de carbone. Ainsi, il y a 10 atomes d'oxygène dans le côté droit.
    • Ajoutez un facteur de 5 à la molécule d'oxygène sur le côté gauche de l'équation. Chaque pièce contient maintenant 10 atomes d'oxygène.
    • C3H8 + 5O2 -> 4H2O + 3CO2.
    • Ainsi, les deux côtés de l'équation contiennent le même nombre d'atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. L'équation est équilibrée.

Méthode 2 sur 2: Méthode algébrique

  1. 1 Écrivez l'équation de la réaction. A titre d'exemple, considérons la réaction chimique suivante :
    • PCl5 + H2O -> H3Bon de commande4 + HCl
  2. 2 Mettez une lettre devant chaque connexion :
    • unePCl5 + bH2O -> cH3Bon de commande4 + HCl
  3. 3 Égaliser le nombre d'atomes pour chaque élément sur les côtés gauche et droit de l'équation.
    • unePCl5 + bH2O -> cH3Bon de commande4 + HCl
    • A gauche nous avons 2b atomes d'hydrogène (2 dans chaque H2O), tandis qu'à droite est 3c+ atomes d'hydrogène (3 dans chaque H3Bon de commande4 et 1 dans chaque molécule de HCl). Puisque les côtés gauche et droit doivent contenir le même nombre d'atomes d'hydrogène, 2b doit être égal à 3c+.
    • Faites ceci pour tous les éléments :
      • P : une=c
      • Classe : 5une=
      • H : 2b=3c+
  4. 4 Résoudre le système d'équations pour trouver les valeurs numériques des coefficients. Le système a plusieurs solutions, car il y a plus de variables que d'équations. Il est nécessaire de trouver une telle solution pour que tous les coefficients aient la forme des entiers les plus petits possibles.
    • Pour résoudre rapidement un système d'équations, attribuez une valeur numérique à l'une des variables. Supposons a = 1. Résolvons le système et trouvons les valeurs des variables restantes :
    • Pour P a = c, donc c = 1
    • Pour Cl 5a = d, donc d = 5
    • Puisque pour H 2b = 3c + d, on trouve la valeur b :
      • 2b = 3 (1) + 5
      • 2b = 3 + 5
      • 2b = 8
      • b = 4
    • On a donc les coefficients suivants :
      • a = 1
      • b = 4
      • c = 1
      • d = 5

Conseils

  • Si vous rencontrez des difficultés, une calculatrice en ligne peut être utilisée pour équilibrer les équations chimiques. Veuillez noter, cependant, qu'une telle calculatrice n'est pas autorisée à être utilisée pendant l'examen, alors ne vous fiez pas uniquement à elle.
  • N'oubliez pas que parfois l'équation peut être simplifiée ! Si tous les coefficients sont même divisibles par un entier, simplifiez l'équation.

Avertissements

  • Pour se débarrasser des coefficients fractionnaires, multipliez l'équation entière (ses côtés gauche et droit) par le dénominateur de la fraction.
  • N'utilisez jamais de fractions comme coefficients de l'équation chimique - il n'y a pas de demi-molécules ou d'atomes dans les réactions chimiques.
  • Dans le processus d'équilibrage, vous pouvez utiliser des fractions pour plus de commodité, mais l'équation n'est pas équilibrée tant qu'elle contient des coefficients fractionnaires.