Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre Ă dĂ©terminer la stĆchiomĂ©trie dâune Ă©quation de rĂ©action en Ă©quilibrant le nombre dâatomes dans les rĂ©actifs et dans les produits.
ConsidĂ©rons la rĂ©action entre un gaz dâhydrogĂšne () et un gaz dâoxygĂšne (), qui produit de la vapeur dâeauâ:â
LâĂ©quation chimique telle quâelle est Ă©crite nous donne des informations utiles sur les rĂ©actifs, les produits, et leur Ă©tat de la matiĂšre. Cependant, cette Ă©quation chimique nâest pas complĂšte.
Notez quâil y a deux atomes dâhydrogĂšne des deux cĂŽtĂ©s de lâĂ©quation, mais quâil y a deux atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© du rĂ©actif et un seul atome dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© du produitâ:â
Cette Ă©quation de rĂ©action viole la loi de conservation de la masse qui stipule que la matiĂšre ne peut ĂȘtre ni crĂ©Ă©e, ni dĂ©truite. Lors de lâĂ©criture de lâĂ©quation, nous devons, trouver un moyen de nous assurer que le nombre dâatomes dâhydrogĂšne et dâoxygĂšne est le mĂȘme des deux cĂŽtĂ©s de la flĂšche de rĂ©action. Une Ă©quation de rĂ©action qui ne viole pas la loi de conservation de la masse est appelĂ©e une Ă©quation chimique Ă©quilibrĂ©e.
DĂ©finition : Ăquations chimiques Ă©quilibrĂ©es
Une Ă©quation chimique Ă©quilibrĂ©e est une Ă©quation de rĂ©action oĂč le nombre dâatomes de chaque Ă©lĂ©ment est le mĂȘme du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs et du cĂŽtĂ© des produits.
Pour Ă©quilibrer lâĂ©quation, nous pourrions envisager dâajouter un indice «âŻdeuxâŻÂ» aprĂšs lâatome dâoxygĂšne dans la molĂ©cule dâeauâ:â
Cette nouvelle Ă©quation est conforme Ă la loi de conservation de la masse. Cependant, le produit de cette rĂ©action est du peroxyde dâhydrogĂšne, et non de lâeau. Nous ne pouvons pas modifier les valeurs des indices dans aucune des substances Ă droite ou Ă gauche de lâĂ©quation chimique, car cela changerait lâidentitĂ© des composĂ©s impliquĂ©s dans la rĂ©action.
Au lieu de cela, nous devrions ajuster le nombre de molĂ©cules ou dâunitĂ©s de formule de chaque substance impliquĂ©e dans la rĂ©action jusquâĂ ce que lâĂ©quation soit Ă©quilibrĂ©e. On pourrait placer le numĂ©ro «âŻdeuxâŻÂ» devant la molĂ©cule dâhydrogĂšne et la molĂ©cule dâeau dans lâĂ©quation chimique, doublant ainsi le nombre de molĂ©cules dâhydrogĂšne et dâeauâ:â
Il y a maintenant quatre atomes dâhydrogĂšne et deux atomes dâoxygĂšne des deux cĂŽtĂ©s de lâĂ©quation chimique, et la rĂ©action est Ă©quilibrĂ©e. Les chiffres que nous avons placĂ©s devant les molĂ©cules dâhydrogĂšne et dâeau dans lâĂ©quation sont connus comme des coefficients ou des coefficients stĆchiomĂ©triques.
DĂ©finition : Coefficients stĆchiomĂ©triques
Les coefficients stĆchiomĂ©triques sont des valeurs numĂ©riques Ă©crites devant les espĂšces chimiques de lâĂ©quation chimique afin dâĂ©quilibrer toute la rĂ©action.
Les coefficients stoechiomĂ©triques indiquent le rapport de chaque espĂšce qui participe dans la rĂ©action. Ainsi, pour la formation dâeau Ă partir dâhydrogĂšne et dâoxygĂšne, le rapport entre les molĂ©cules dâhydrogĂšne et les molĂ©cules dâoxygĂšne est de 2â:â1.
Exemple 1: Ăquation Ă©quilibrĂ©e de la formation dâiodure dâhydrogĂšne
Lâiodure dâhydrogĂšne est produit par la rĂ©action entre de lâhydrogĂšne et de lâiode selon lâĂ©quation
Les coefficients , , et sont des nombres entiers. Quelles sont les plus petites valeurs possibles de , , et â?â
RĂ©ponse
Dans une Ă©quation chimique Ă©quilibrĂ©e, le nombre dâatomes de chaque Ă©lĂ©ment est le mĂȘme des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©action. En partant de lâĂ©quation chimique ou du modĂšle ci-dessous, nous pouvons voir quâil y a deux atomes dâhydrogĂšne et deux atomes dâiode du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs, et un atome dâhydrogĂšne et dâiode du cĂŽtĂ© du produit.
Pour quâil y ait deux atomes dâhydrogĂšne et dâiode du cĂŽtĂ© du produit, il faut quâil y ait une deuxiĂšme molĂ©cule dâacide iodhydrique.
Avec deux molécules de , la réaction est équilibrée.
Dans lâĂ©quation chimique, , , et sont les coefficients stĆchiomĂ©triques. Les coefficients stĆchiomĂ©triques sont des chiffres qui indiquent le nombre de molĂ©cules ou dâunitĂ©s de formule de chaque espĂšce qui sont nĂ©cessaires pour Ă©quilibrer une rĂ©action chimique. Dans cette question, , , et reprĂ©sentent le nombre de molĂ©cules de , , et respectivement. La rĂ©action est Ă©quilibrĂ©e avec une molĂ©cule de , une molĂ©cule de et deux molĂ©cules de . Donc, , et .
Exemple 2: Identifier quel Ă©lĂ©ment nâest pas Ă©quilibrĂ© dans une Ă©quation chimique
ConsidĂ©rez lâĂ©quation chimique
Quel Ă©lĂ©ment nâest pas Ă©quilibrĂ© dans lâĂ©quation chimiqueâ?â
RĂ©ponse
Un Ă©lĂ©ment est Ă©quilibrĂ© lorsque le nombre total des atomes de cet Ă©lĂ©ment est le mĂȘme des deux cĂŽtĂ©s de la flĂšche de rĂ©action. Les indices indiquent le nombre des atomes dans une molĂ©cule ou dans une unitĂ© de formule. Les nombres devant une espĂšce chimique sont appelĂ©s des coefficients et indiquent le nombre de molĂ©cules ou dâunitĂ©s de formule.
Du cĂŽtĂ© rĂ©actifs, Ă gauche de la flĂšche de rĂ©action, nous voyons ce qui suitâ:â
Il nây a pas de coefficients, ce qui signifie quâil y a une molĂ©cule de chaque espĂšce. Nous pouvons dĂ©terminer le nombre dâatomes de carbone, dâhydrogĂšne et dâoxygĂšne en additionnant les indices de chaque Ă©lĂ©ment. Un indice non Ă©crit est par dĂ©faut «âŻunâŻÂ»â:â
Il y a deux atomes de carbone, six atomes dâhydrogĂšne et trois atomes dâoxygĂšne sur le cĂŽtĂ© des rĂ©actifs.
Du cĂŽtĂ© des produits, Ă droite de la flĂšche de rĂ©action, nous voyons ce qui suitâ:â
Le coefficient deux devant la molĂ©cule de dioxyde de carbone indique quâil y a deux molĂ©cules de dioxyde de carbone. Deux molĂ©cules auront deux fois plus dâatomes quâune seule molĂ©cule. Le nombre des atomes dâune espĂšce sera Ă©gal au nombre des atomes dans une molĂ©cule multipliĂ© par le coefficientâ:â
Il y a deux atomes de carbone, six atomes dâhydrogĂšne et sept atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© des produits. Le nombre des atomes de carbone et dâhydrogĂšne est le mĂȘme des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©action, mais le nombre des atomes dâoxygĂšne nâest pas le mĂȘme. LâĂ©lĂ©ment qui nâest pas Ă©quilibrĂ© dans lâĂ©quation chimique est lâoxygĂšne.
Ăquilibrer une Ă©quation chimique est souvent un processus de suppositions et vĂ©rifications, mais nous pouvons prendre des mesures pour faciliter lâopĂ©ration.
Comment : Ăquilibrer une Ă©quation chimique
- Faites une liste du nombre des atomes de chaque élément des deux cÎtés de la réaction.
Astuceâ:âsi des ions polyatomiques sont prĂ©sents des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©action, traitez-les comme une unitĂ©. Par exemple, sera comptĂ© comme un groupe plutĂŽt que comme un atome de carbone et trois atomes dâoxygĂšne. - Identifiez les atomes/ions qui ne sont pas en nombres Ă©gaux des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©action (non Ă©quilibrĂ©s).
- Ajoutez des coefficients devant toute espĂšce dans la rĂ©action pour Ă©quilibrer les atomes/ions. Le nombre dâatomes/dâions de chaque type dans une espĂšce sera multipliĂ© par le coefficient.
Astuceâ:âcommencez par Ă©quilibrer les atomes ou les ions dans les espĂšces les plus complexes.
Conseilâ:âĂ©quilibrez les Ă©lĂ©ments sous forme pure en dernier, par exemple, , , et ainsi de suite. - Continuez Ă ajouter des coefficients jusquâĂ ce que tous les atomes/ions soient Ă©quilibrĂ©s.
Voyons comment les Ă©tapes pour Ă©quilibrer une Ă©quation chimique sâappliquent en pratique. Voici lâĂ©quation chimique non Ă©quilibrĂ©e pour la rĂ©action du phosphate de sodium avec le chlorure de calciumâ:â
Nous commencerons par dresser une liste des atomes de chaque Ă©lĂ©ment des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©action. Cependant, nous remarquerons que le phosphate () apparaĂźt des deux cĂŽtĂ©s de lâĂ©quation. Cela signifie que nous pouvons compter lâion phosphate comme une unitĂ© au lieu de le diviser en atomes de phosphore et dâoxygĂšne. Un tableau, comme celui ci-dessous, est utile pour tenir les comptes des atomes/ionsâ:â
Nous devons faire spĂ©cialement attention lors du dĂ©compte des ions. Notez quâil y a un ion phosphate dans chaque unitĂ© de phosphate de sodium et non quatre, et quâil y a deux ions phosphate dans chaque unitĂ© de phosphate de calcium et non 12.
DâaprĂšs le tableau, nous pouvons voir que tous les atomes et les ions de lâĂ©quation sont actuellement dĂ©sĂ©quilibrĂ©s. Nous pouvons maintenant commencer Ă Ă©quilibrer lâĂ©quation en ajoutant des coefficients.
Nous commençons par identifier les espĂšces les plus complexes de lâĂ©quation. Le phosphate de calcium contient la plupart des atomes et des ions. Par consĂ©quent, nous pouvons commencer par Ă©quilibrer le calcium et le phosphate. Il y a trois atomes de calcium du cĂŽtĂ© produit et un seul atome de calcium du cĂŽtĂ© rĂ©actif. On peut placer un coefficient «âŻtroisâŻÂ» devant le chlorure de calciumâ:â
Si une unitĂ© de formule de chlorure de calcium contient un atome de calcium et deux atomes de chlore, alors trois unitĂ©s de formule contiennent un total de trois atomes de calcium et six atomes de chloreâ:â
Les atomes de calcium Ă©tant Ă©quilibrĂ©s, nous pouvons Ă©quilibrer les ions phosphate en plaçant un coefficient «âŻdeuxâŻÂ» devant le phosphate de sodium du cĂŽtĂ© des rĂ©actifsâ:â
Si une unitĂ© de formule de phosphate de sodium contient trois atomes de sodium et un ion phosphate, alors deux unitĂ©s de formule contiennent six atomes de sodium et deux ions phosphateâ:â
Nous pouvons maintenant Ă©quilibrer les atomes de sodium et de chlore en plaçant un coefficient «âŻsixâŻÂ» devant le chlorure de sodiumâ:â
LâĂ©quation chimique complĂšte Ă©quilibrĂ©e pour la rĂ©action entre le phosphate de sodium et le chlorure de calcium est
Exemple 3: Déterminer les coefficients nécessaires pour équilibrer une équation chimique au cours du procédé Haber
Au cours du procĂ©dĂ© Haber, lâammoniac () est produit Ă partir de lâazote et de lâhydrogĂšne, selon lâĂ©quation prĂ©sentĂ©eâ:â
DĂ©terminez les plus petites valeurs entiĂšres possibles de , et .
RĂ©ponse
On nous demande dans cette question dâĂ©quilibrer lâĂ©quation chimique en dĂ©terminant les coefficients , et . Une Ă©quation chimique est Ă©quilibrĂ©e lorsque le nombre des atomes de chaque Ă©lĂ©ment et/ou ion polyatomique est le mĂȘme des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©action.
Commençons par faire une liste du nombre des atomes de chaque élément des deux cÎtés de la réaction. Nous pouvons construire un tableau comme le suivant pour organiser notre liste.
En observant le tableau, nous pouvons voir quâil y a deux atomes dâazote du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs, mais seulement un atome dâazote du cĂŽtĂ© des produits. Si lâon donne au coefficient une valeur de deux, nous aurons le mĂȘme nombre dâatomes dâazote pour les produits et les rĂ©actifs.
Nous pouvons maintenant modifier notre tableau en utilisant la valeur de deux pour le coefficient .
Nous pouvons voir dans le tableau que le nombre des atomes dâazote est maintenant Ă©quilibrĂ©. Cependant, il y a deux atomes dâhydrogĂšne du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs et six atomes dâhydrogĂšne du cĂŽtĂ© des produits. Nous pouvons Ă©quilibrer le nombre des atomes dâhydrogĂšne en donnant au coefficient la valeur trois.
Jetons un autre coup dâĆil Ă notre tableau.
Nous pouvons constater que le nombre des atomes dâazote et dâhydrogĂšne est le mĂȘme du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs et du cĂŽtĂ© des produits. Ainsi, notre Ă©quation chimique est maintenant Ă©quilibrĂ©e. Mais nous devons toutefois dĂ©terminer le coefficient..
Comme notre Ă©quation chimique est dĂ©jĂ Ă©quilibrĂ©e, nous nâavons pas besoin de modifier le nombre des atomes dâazote ou dâhydrogĂšne, et nous pouvons donc donner au coefficient la valeur un.
Notre équation chimique équilibrée est donc
Les plus petites valeurs possibles de , et sont , et .
Les Ă©quations chimiques peuvent ĂȘtre Ă©crites en analysant la formulation dâun Ă©noncĂ© chimique. Les expressions courantes utilisĂ©es dans les Ă©noncĂ©s chimiques et leur relation avec les rĂ©actifs et les produits sont indiquĂ©es dans le tableau ci-dessous.
Le réactif A | réagit avec est mélangé avec/au se combine avec/au est ajouté à /au brûle dans | (le) réactif B. |
Les réactifs | donnent produisent forment se décomposent en | (les) produits. |
Les produits | sont produits par sont générés par | les réactifs. |
ConsidĂ©rons lâĂ©noncĂ© chimique suivant. Lâhydroxyde de calcium rĂ©agit avec lâacide chlorhydrique pour produire du chlorure de calcium et de lâeau.
Cette formulation chimique indique que lâhydroxyde de calcium () et lâacide chlorhydrique () sont les rĂ©actifs et doivent ĂȘtre Ă©crits sur le cĂŽtĂ© gauche de la flĂšche de rĂ©action. Le chlorure de calcium () et lâeau () sont les produits et doivent ĂȘtre Ă©crits sur le cĂŽtĂ© droit de la flĂšche de rĂ©actionâ:â
Une fois que lâĂ©quation chimique non Ă©quilibrĂ©e a Ă©tĂ© Ă©crite, nous pouvons suivre notre sĂ©rie ordonnĂ©e dâĂ©tapes «âŻsuppositions et vĂ©rificationsâŻÂ» pour dĂ©terminer les coefficients stĆchiomĂ©triques appropriĂ©s.
Exemple 4: LâĂ©quation Ă©quilibrĂ©e de la dĂ©composition de lâacide phosphoreux
Lorsquâil est chauffĂ©, lâacide phosphoreux () se dĂ©compose en acide phosphorique () et phosphine (), un gaz toxique piquant encore appelĂ© hydrure de phosphore ou phosphane. Ăcrivez lâĂ©quation chimique Ă©quilibrĂ©e pour cette rĂ©action en utilisant les plus petits coefficients entiers possibles pour les rĂ©actifs et les produits.
RĂ©ponse
Commençons par dĂ©chiffrer la formulation chimique de lâĂ©noncĂ© pour identifier les rĂ©actifs et les produits. Lâexpression clĂ© «âŻse dĂ©compose enâŻÂ» indique que les espĂšces chimiques citĂ©es dans la phrase avant cette expression sont les rĂ©actifs, et que les espĂšces chimiques citĂ©es aprĂšs sont les produits. Cela signifie que lors de lâĂ©criture de lâĂ©quation chimique, lâacide phosphoreux doit apparaĂźtre Ă gauche de la flĂšche de rĂ©action, tandis que lâacide phosphorique et le gaz phosphine doivent apparaĂźtre Ă droite de la flĂšche de rĂ©actionâ:â
Câest lâĂ©quation chimique non Ă©quilibrĂ©e. Une Ă©quation est Ă©quilibrĂ©e lorsque le nombre des atomes de chaque Ă©lĂ©ment et/ou le nombre de chaque ion polyatomique est le mĂȘme des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©action.
Nous commençons par faire une liste du nombre dâatomes de chaque Ă©lĂ©ment des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©actionâ:â
Remarquez que nous avons sĂ©parĂ© les ions polyatomiques et , en atomes de phosphore et dâoxygĂšne. Ceci est nĂ©cessaire car aucun ion nâapparaĂźt Ă la fois du cĂŽtĂ© rĂ©actif et du cĂŽtĂ© produit de lâĂ©quation chimique.
Nous pouvons maintenant commencer Ă Ă©quilibrer lâĂ©quation en ajoutant des coefficients. Les coefficients sont des nombres qui sont placĂ©s devant nâimporte quelle espĂšce chimique de la rĂ©action pour Ă©quilibrer lâĂ©quation. Nous devons dĂ©cider quel Ă©lĂ©ment Ă©quilibrer en premier. Notez que les atomes dâhydrogĂšne et de phosphore apparaissent dans deux espĂšces du cĂŽtĂ© des produits. Cela peut rendre difficile lâĂ©quilibrage des atomes dâhydrogĂšne et de phosphore. Par consĂ©quent, nous commençons par Ă©quilibrer les atomes dâoxygĂšne.
Il y a trois atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© rĂ©actif et quatre atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© produit. Dans cette Ă©quation, le nombre desatomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© rĂ©actif sera toujours Ă©gal au nombre des atomes dâoxygĂšne dans une unitĂ© dâacide phosphoreux multipliĂ© par le coefficientâ:â
Pour quâil y ait quatre atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs, nous avons besoin de
Le coefficient devrait ĂȘtre de . En utilisant ce coefficient, il sera trĂšs difficile dâĂ©quilibrer lâĂ©quation dans son ensemble. Au lieu dâutiliser une fraction pour le coefficient, nous pouvons chercher le plus petit commun multiple de trois (le nombre dâatomes du cĂŽtĂ© rĂ©actif), et de quatre (le nombre dâatomes du cĂŽtĂ© produit). Le plus petit commun multiple de trois et de quatre est 12. On peut alors fixer le nombre total dâatomes dâoxygĂšne nĂ©cessaires des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©action Ă 12â:â
Pour quâil y ait 12 atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© rĂ©actif, il faut placer un coefficient quatre devant lâacide phosphoreuxâ:â
Le fait de placer un coefficient quatre devant lâacide phosphoreux modifie Ă©galement le nombre dâatomes dâhydrogĂšne et de phosphore du cĂŽtĂ© rĂ©actif. Si une unitĂ© dâacide phosphoreux contient trois atomes dâhydrogĂšne et un atome de phosphore, alors quatre unitĂ©s dâacide phosphoreux contiennent 12 atomes dâhydrogĂšne et quatre atomes de phosphoreâ:â
Pour quâil y ait 12 atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© produit, il faut placer un coefficient trois devant lâacide phosphoriqueâ:â
Le fait de placer un coefficient trois devant lâacide phosphorique modifie Ă©galement le nombre dâatomes dâhydrogĂšne et de phosphore du cĂŽtĂ© produit. Si une unitĂ© dâacide phosphorique contient trois atomes dâhydrogĂšne et un atome de phosphore, alors trois unitĂ©s dâacide phosphorique contiennent neuf atomes dâhydrogĂšne et trois atomes de phosphoreâ:â
Avec un total de 12 atomes dâhydrogĂšne et quatre atomes de phosphore du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs, les atomes dâhydrogĂšne et de phosphore sont maintenant Ă©quilibrĂ©s. LâĂ©quation chimique Ă©quilibrĂ©e complĂšte pour la dĂ©composition de lâacide phosphoreux est
ConsidĂ©rons la rĂ©action de combustion non Ă©quilibrĂ©e suivanteâ:â
Commençons Ă Ă©quilibrer cette Ă©quation chimique en faisant une liste du nombre des atomes de chaque Ă©lĂ©mentâ:â
LâoxygĂšne existe sous sa forme pure cĂŽtĂ© rĂ©actif. Nous devons Ă©quilibrer les Ă©lĂ©ments sous leur forme pure en dernier. Ăquilibrons les atomes de carbone en plaçant un coefficient deux devant la molĂ©cule de dioxyde de carbone, et les atomes dâhydrogĂšne en plaçant un coefficient trois devant la molĂ©cule dâeau. Le tableau ci-dessous indique les totaux mis Ă jour du cĂŽtĂ© des produits aprĂšs lâajout de ces coefficientsâ:â
Il ne reste plus quâĂ Ă©quilibrer les atomes dâoxygĂšne. Il y a deux atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs et un total de sept atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© des produits. Le nombre des atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs de cette Ă©quation sera toujours Ă©gal au nombre des atomes dans une molĂ©cule dâoxygĂšne multipliĂ© par le coefficient stĆchiomĂ©triqueâ:â
Pour quâil y ait sept atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs, il faut
Le coefficient devrait ĂȘtre (ou 3,5), comme indiquĂ© ci-dessousâ:â
Si nous plaçons un coefficient 3,5 devant la molĂ©cule dâoxygĂšne pour Ă©quilibrer lâĂ©quation dans son ensemble, cela signifie que la rĂ©action consomme trois molĂ©cules dâoxygĂšne et demie. Cela nâest pas possible. Pour que cela soit plus facile Ă entendre tout en maintenant lâĂ©quation chimique Ă©quilibrĂ©e, nous pouvons multiplier tous les coefficients, y compris le «âŻunâŻÂ» non-Ă©crit devant , par deuxâ:â
Ainsi, LâĂ©quation chimique Ă©quilibrĂ©e complĂšte estâ:â
Exemple 5: LâĂ©quation Ă©quilibrĂ©e de lâoxydation de lâammoniac
La rĂ©action de lâammoniac () avec lâoxygĂšne produit de lâoxyde nitrique () et de lâeau comme seuls produits. Ăcrivez lâĂ©quation chimique Ă©quilibrĂ©e pour cette rĂ©action en utilisant les plus petits coefficients entiers possibles pour les rĂ©actifs et pour les produits.
RĂ©ponse
Commençons par dĂ©chiffrer la formulation chimique de lâĂ©noncĂ© pour identifier les rĂ©actifs et les produits. Le mot clĂ© «âŻproduitâŻÂ» indique que les espĂšces chimiques nommĂ©es avant ce mot dans la phrase sont les rĂ©actifs, et les espĂšces chimiques citĂ©es aprĂšs ce mot sont les produits. Cela signifie que lors de lâĂ©criture de lâĂ©quation chimique, lâammoniac et lâoxygĂšne doivent apparaĂźtre Ă gauche de la flĂšche de rĂ©action, et lâoxyde nitrique et lâeau doivent apparaĂźtre Ă droite de la flĂšche de rĂ©action. Notez que dans lâĂ©quation chimique ci-dessous, lâoxygĂšne est Ă©crit comme et non . Ceci parce que lâoxygĂšne existe sous la forme dâune molĂ©cule diatomique Ă lâĂ©tat purâ:â
LâĂ©quation Ă©crite ci-dessus est lâĂ©quation chimique non Ă©quilibrĂ©e. Une Ă©quation est Ă©quilibrĂ©e lorsque le nombre des atomes de chaque Ă©lĂ©ment est le mĂȘme des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©action.
Nous pouvons commencer Ă Ă©quilibrer lâĂ©quation en faisant une liste du nombre des atomes de chaque Ă©lĂ©ment des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©actionâ:â
Les atomes dâazote sont dĂ©jĂ Ă©quilibrĂ©s. Il est plus facile dâĂ©quilibrer en dernier les Ă©lĂ©ments prĂ©sents sous leur forme pure dans lâĂ©quation chimique, tels que lâoxygĂšne. Cela signifie que nous devrions commencer par Ă©quilibrer les atomes dâhydrogĂšne.
Il y a trois atomes dâhydrogĂšne du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs et deux atomes dâhydrogĂšne du cĂŽtĂ© des produits. Comme trois nâest pas un multiple de deux, ces atomes seront plus facilement Ă©quilibrĂ©s en trouvant leur plus petit commun multiple. Le plus petit commun multiple de deux et trois est six. On peut alors fixer le nombre total desatomes dâhydrogĂšne des deux cĂŽtĂ©s de la rĂ©action Ă sixâ:â
Pour quâil y ait six atomes dâhydrogĂšne du cĂŽtĂ© rĂ©actif, un coefficient de deux doit ĂȘtre placĂ© devant la molĂ©cule dâammoniac. Pour quâil y ait sixatomes dâhydrogĂšne du cĂŽtĂ© produit, un coefficient de trois doit ĂȘtre placĂ© devant la molĂ©cule dâeauâ:â
Lâajout de ces coefficients a affectĂ© le nombre des atomes dâazote du cĂŽtĂ© rĂ©actif, et Ă©galement le nombre des atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© produit. Les atomes dâhydrogĂšne sont maintenant Ă©quilibrĂ©s, mais nous devons rĂ©Ă©quilibrer les atomes dâazote. Nous pouvons le faire en plaçant un coefficient deux devant la molĂ©cule dâoxyde nitriqueâ:â
Le fait de placer un coefficient deux devant la molĂ©cule dâoxyde nitrique a Ă©quilibrĂ© les atomes dâazote, et a affectĂ© le nombre total des atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© produit. Il ne reste plus quâĂ Ă©quilibrer les atomes dâoxygĂšne.
Le nombre desatomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© rĂ©actif de cette Ă©quation sera toujours Ă©gal au nombre des atomes dâoxygĂšne dans une molĂ©cule dâoxygĂšne multipliĂ© par le coefficientâ:â
Pour quâil y ait cinq atomes dâoxygĂšne du cĂŽtĂ© des rĂ©actifs, nous avons besoin de
Le coefficient serait (ou 2,5), comme indiquĂ© ci-dessousâ:â
LâĂ©quation chimique est maintenant Ă©quilibrĂ©e. Cependant, on nous demande dans cette question que lâĂ©quation soit Ă©quilibrĂ©e en utilisant les plus petits coefficients entiers possibles. On peut maintenir lâĂ©quation chimique Ă©quilibrĂ©e, et changer le coefficient dĂ©cimal par un nombre entier devant la molĂ©cule dâoxygĂšne, en multipliant tous les coefficients par deuxâ:â
LâĂ©quation chimique Ă©quilibrĂ©e pour la rĂ©action de lâammoniac avec lâoxygĂšne en utilisant des coefficients entiers est
Points clés
- Une Ă©quation chimique Ă©quilibrĂ©e est une Ă©quation de rĂ©action oĂč le nombre des atomes de chaque Ă©lĂ©ment est le mĂȘme du cĂŽtĂ© rĂ©actif et du cĂŽtĂ© produit de lâĂ©quation.
- Les coefficients stoechiomĂ©triques sont placĂ©s devant des espĂšces chimiques dans une Ă©quation chimique afin dâĂ©quilibrer la rĂ©action.
- Ăquilibrer des Ă©quations est un processus de «âŻsuppositions et vĂ©rificationsâŻÂ».
- LâĂ©quilibrage des Ă©quations peut ĂȘtre facilitĂ© en Ă©quilibrant les ions polyatomiques en tant quâunitĂ©, et en Ă©quilibrant les Ă©lĂ©ments purs en dernier.