Réaction chimique

 

1) Modélisation d'une transformation chimique par une réaction


Lorsqu'un système chimique est le siège d'une transformation chimqiue son évolution peut être modélisée par une réaction chimique. Cette dernière identifie parmi les espèces chimiques:

  • Les réactifs, ce sont les espèces chimiques consommées, leur quantité diminue au cours de la transformation jusqu'à ce que soit atteint un état final où la transformation cesse en raison de la disparition totale d'au moins l'un des réactifs.
  • Les produit, ce sont les espèces chimique produites par la transformation, leur quantité augment jusqu'à la fin de la transformation chimique.

La réaction peut s'écrire sous la forme suivante:

Réactif 1 + Réactif 2     Produit 1 + Produit 2

Remarques
  • il est possible que les réactifs ou/et les produits soient plus nombreux
  • il est possible de n'obtenir qu'un seul produit ou de ne consommer qu'un seul réactif (dans ce dernier cas transformation chimique correspond à une réaction dite de décomposition)
  • la modélisation de la transformation chimique est seulement qualitative mais ne fournit aucune information sur les variations de quantité de matière ou leur proportion.

2) Les règles de conservation


Toute transformation obéit à des règles conservations.

  • La conservation des éléments chimiques: les produits comportent les même éléments (et en même nombre) que les réactifs
  • La conservation de la masse: c'est une conséquence directe de la conservation des éléments chimiques: la masse totales des réactifs consommée a même valeur que la masse totale des produits formés.
  • La conservationd de la charge électrique: la charge électrique globale des réactifs est la même que celle des produits.

3) L'équation de réaction


Elle s'écrit à partir des formules des réactifs et des produits ainsi que des coefficients stoechiométriques.

Ces derniers:
  • Traduisent la conservation des éléments chimiques
  • Reflètent les proportions en lesquelles chaque espèce intervient

L'ajustement des coefficients stoechiométriques permet d'équilibrer l'équation, cet équilibrage doit se faire éléments par éléments jusqu'à ce que l'équilibre soit complet.

4) Exemple: écriture de l'équation de réaction équilibrée de la combsution du dihydrogène


La combustion du dihydrogène (H2) dans le dioxygène (O2) donne de l'eau (H2O)

L'équation de réaction non équilibrée s'écrit donc:

 H2 +  O2    H2O

Pour équilibre l'élément oxygène prèsent dans le dioxygène des réactifs (2 oxygène) et dans l'eau des produits (un seul) il faut ajouter un coefficient 2 devant la formule de l'eau pour indiquer qu'il ne se forme pas une mais deux molécules d'eau soit:

H2 +  O2   2  H2O

D'après cette équation temporaire il y a 2 deux éléments hydrogène dans les réactifs ( dans H2) mais il y en a quatre dans le produit (il y a deux molécules d'eau qui comportent un total de 2 x 2 = 4 hydrogène) par conséquent il faut ajouter un coefficient "2" devant la formule du dihydrogène afin de multiplier par 2 le nombre de molécules de dihydrogène et atteindre un total de quatre hydrogène dan les réactifs.

L'équation de réaction équilbrée est alors:

 2 H2 +  O2   2  H2O

 
 
 


 


 

 

 









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