Modélisation d'une transformation chimique par une réaction chimique
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Objectifs :
A chaque transformation chimique correspond une
réaction chimique qui traduit la présence de
réactifs à l’état initial et des
produits à l’état final.
Mais comment peut-on en rendre compte simplement ?
Mais comment peut-on en rendre compte simplement ?
1. La réaction chimique
a. Définition
A chaque transformation chimique est associée une
réaction chimique qui permet de rendre compte
à l’échelle macroscopique de cette
transformation. On peut donc dire que
l’évolution d’un système
chimique est modélisée par une
réaction chimique.
b. Modélisation de la transformation chimique
par une réaction chimique
Exemple : Soit du fer métallique Fe
réagissant avec du dioxygène O2
: ce sont les réactifs. Ils réagissent
entre eux pour conduire à un produit appelé
oxyde de fer de formule Fe2O3.
Avant réaction, on a des atomes de fer et des atomes d’oxygène et après réaction, on retrouve les mêmes atomes mais « agencés » différemment pour former une autre molécule. De plus, la charge électrique est neutre avant comme après la réaction.
Donc en résumé : lors d’une réaction chimique, on peut remarquer qu’il y a une conservation :
– de la matière : c'est-à-dire conservation de la nature et du nombre des atomes mis en jeu.
– des charges mises en jeu.
Ceci peut être résumé par l’écriture symbolique de la réaction chimique, c'est-à-dire son équation chimique qui dresse en quelque sorte le bilan de la réaction.
Avant réaction, on a des atomes de fer et des atomes d’oxygène et après réaction, on retrouve les mêmes atomes mais « agencés » différemment pour former une autre molécule. De plus, la charge électrique est neutre avant comme après la réaction.
Donc en résumé : lors d’une réaction chimique, on peut remarquer qu’il y a une conservation :
– de la matière : c'est-à-dire conservation de la nature et du nombre des atomes mis en jeu.
– des charges mises en jeu.
Ceci peut être résumé par l’écriture symbolique de la réaction chimique, c'est-à-dire son équation chimique qui dresse en quelque sorte le bilan de la réaction.
2. Equation d'une réaction chimique
L’équation d’une réaction
chimique est un code utilisé par tous les chimistes
du monde. On utilise les symboles des
éléments chimiques et des molécules
qui en découlent.
Ceci se fait en 3 étapes :
1° On place de part et d’autre d’une flèche censée symboliser la transformation ou l’évolution du système chimique :
– La formule brute des réactifs à gauche de la flèche.
– La formule brute des produits obtenus à droite de la flèche.
2° Il faut préciser l’état physique des réactifs et des produits :
– (s) pour solide.
– (l) pour liquide.
– (g) pour gaz.
– (aq) pour les solutions aqueuses.
3° Il faut respecter la conservation de la matière et de la charge en équilibrant l’équation chimique : pour cela on utilise des coefficients stoechiométriques qui permettent d’ajuster le nombre des atomes et des charges afin de respecter ces conservations.
L’équation chimique relative à l’exemple précédent est la suivante :
L’équation-bilan indique que 4 moles de fer réagissent avec 3 moles de dioxygène pour former 2 moles d’oxyde de fer : ce sont les coefficients stoechiométriques (étymologiquement : « stoechio » signifie
« élément » ) qui nous donnent ces informations.
Ceci se fait en 3 étapes :
1° On place de part et d’autre d’une flèche censée symboliser la transformation ou l’évolution du système chimique :
– La formule brute des réactifs à gauche de la flèche.
– La formule brute des produits obtenus à droite de la flèche.
2° Il faut préciser l’état physique des réactifs et des produits :
– (s) pour solide.
– (l) pour liquide.
– (g) pour gaz.
– (aq) pour les solutions aqueuses.
3° Il faut respecter la conservation de la matière et de la charge en équilibrant l’équation chimique : pour cela on utilise des coefficients stoechiométriques qui permettent d’ajuster le nombre des atomes et des charges afin de respecter ces conservations.
L’équation chimique relative à l’exemple précédent est la suivante :
L’équation-bilan indique que 4 moles de fer réagissent avec 3 moles de dioxygène pour former 2 moles d’oxyde de fer : ce sont les coefficients stoechiométriques (étymologiquement : « stoechio » signifie
« élément » ) qui nous donnent ces informations.
L'essentiel
Au cours d'une réaction chimique, les
réactifs disparaissent pour donner les
produits de la réaction. Malgré ces
transformations chimiques, la nature et le nombre des atomes,
ainsi que les charges des espèces mises en jeu se
conservent. L'écriture de
l'équation-bilan de la réaction,
ajustée ( = équilibrée)
grâce aux coefficients
stœchiométriques, permet de mettre en
évidence ces conservations.
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