Les équations de réaction — exercices corrigés

Qu'appelle-t-on un réactif dans une transformation chimique ?

Qu'appelle-t-on un produit dans une transformation chimique ?

Dans le bilan d'une réaction, que sépare la flèche $\to$ ?

Quelle phrase résume la loi de Lavoisier sur les transformations chimiques ?

Dans l'écriture $2{\text{H}}_2\text{O}$, que représente le 2 placé devant la formule ?

Combien d'atomes d'hydrogène une molécule d'eau ${\text{H}}_2\text{O}$ contient-elle ?

Quelle est la formule du dioxygène présent dans l'air ?

Lequel de ces phénomènes est une transformation chimique ?

Dans la combustion ${\text{C}}_4{\text{H}}_{10}+{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2+{\text{H}}_2\text{O}$, quels sont les réactifs ?

Une équation de réaction est dite équilibrée lorsque :

Au cours d'une transformation chimique, un atome peut disparaître dans le néant.

Pour équilibrer une équation, on a le droit de modifier les indices à l'intérieur des formules.

Au cours d'une transformation chimique, la masse totale se conserve.

Les produits d'une réaction sont des espèces chimiques différentes des réactifs.

Au cours d'une réaction chimique, un atome de carbone peut se transformer en un atome d'oxygène.

Combien d'atomes d'oxygène une molécule de dioxyde de carbone ${\text{CO}}_2$ contient-elle ?

Combien d'atomes d'hydrogène une molécule de butane ${\text{C}}_4{\text{H}}_{10}$ contient-elle ?

Combien d'atomes d'hydrogène au total trouve-t-on dans $2{\text{H}}_2\text{O}$ (2 molécules d'eau) ?

On équilibre la formation de l'eau : $2{\text{H}}_2+?{\text{O}}_2\to 2{\text{H}}_2\text{O}$. Quel coefficient faut-il placer devant ${\text{O}}_2$ ?

Combien d'atomes de carbone au total trouve-t-on dans $3{\text{CO}}_2$ ?

Dans le bilan non équilibré ${\text{CH}}_4+{\text{O}}_2\to {\text{H}}_2\text{O}+{\text{CO}}_2$, combien d'atomes d'hydrogène compte-t-on à gauche de la flèche ?

Dans ${\text{CH}}_4+2{\text{O}}_2\to 2{\text{H}}_2\text{O}+{\text{CO}}_2$, combien d'atomes d'oxygène compte-t-on à droite de la flèche ?

Pour équilibrer ${\text{H}}_2+{\text{O}}_2\to {\text{H}}_2\text{O}$, Karim propose d'écrire ${\text{H}}_2+{\text{O}}_2\to {\text{H}}_2{\text{O}}_2$. Pourquoi a-t-il tort ?

Parmi ces écritures, laquelle est correctement équilibrée ?

Que multiplie un coefficient (nombre stœchiométrique) placé devant une formule ?

Quelle est l'équation équilibrée de la combustion du méthane ${\text{CH}}_4$ ?

L'équation ${\text{CH}}_4+2{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$ se lit : pour 1 molécule de méthane, combien de molécules de dioxygène réagissent ?

Salma affirme : « La flèche d'une équation est un signe égal, donc je peux faire passer ${\text{O}}_2$ de l'autre côté. » Que penser de son raisonnement ?

Le bilan « carbone + dioxygène $\to$ dioxyde de carbone » s'écrit en formules :

Dans une réaction chimique, c'est le nombre total de molécules qui se conserve, pas le nombre d'atomes.

Dans ${\text{CH}}_4+2{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$, le coefficient devant ${\text{CH}}_4$ vaut 1, même s'il n'est pas écrit.

Si $16$ g de méthane brûlent avec $64$ g de dioxygène, la masse totale des produits formés vaut $80$ g.

Pour avoir 4 atomes d'oxygène à gauche, on peut écrire ${\text{O}}_4$ au lieu de $2{\text{O}}_2$.

La fusion d'un glaçon est une transformation chimique car l'eau change d'état.

On équilibre ${\text{CH}}_4+2{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2+?{\text{H}}_2\text{O}$. Quel coefficient faut-il devant ${\text{H}}_2\text{O}$ ?

On équilibre la combustion du propane : ${\text{C}}_3{\text{H}}_8+{\text{O}}_2\to ?{\text{CO}}_2+{\text{H}}_2\text{O}$. Quel coefficient faut-il devant ${\text{CO}}_2$ pour équilibrer le carbone ?

Selon $2{\text{H}}_2+{\text{O}}_2\to 2{\text{H}}_2\text{O}$, on fait réagir entièrement $4$ g de dihydrogène avec $32$ g de dioxygène. Quelle masse d'eau, en grammes, obtient-on ?

Dans la combustion du méthane, $44$ g de dioxyde de carbone et $36$ g d'eau se forment à partir de $64$ g de dioxygène et d'une certaine masse de méthane. Quelle est la masse de méthane consommée, en grammes ?

Combien d'atomes d'oxygène au total trouve-t-on dans l'écriture $3{\text{O}}_2$ ?

Chez lui à Fès, Amine fait brûler le gaz de sa bonbonne. Il écrit le bilan « méthane + dioxygène $\to$ eau + dioxyde de carbone » et le traduit en formules : ${\text{CH}}_4+{\text{O}}_2\to {\text{H}}_2\text{O}+{\text{CO}}_2$. Compte les atomes de chaque élément des deux côtés et dis si ce bilan est équilibré.

À Rabat, Karim révise pour le Brevet. Dans l'équation $2{\text{H}}_2\text{O}$, il compte les atomes d'hydrogène et affirme : « Il y a $2$ atomes d'hydrogène, parce que je vois un $2$ devant. » Combien y a-t-il vraiment d'atomes d'hydrogène dans $2{\text{H}}_2\text{O}$ ?

Pour équilibrer la combustion du carbone, Salma écrit le bilan $\text{C}+\text{O}\to {\text{CO}}_2$ et déclare : « Le réactif gazeux, c'est l'oxygène, donc je l'écris $\text{O}$. » A-t-elle raison d'écrire $\text{O}$ comme réactif ?

À Fès, Amine examine le bilan non équilibré ${\text{CH}}_4+{\text{O}}_2\to {\text{H}}_2\text{O}+{\text{CO}}_2$. Il compte $4$ atomes d'hydrogène à gauche et seulement $2$ à droite, et conclut : « Deux atomes d'hydrogène ont disparu pendant la réaction. » A-t-il raison ?

À Marrakech, Yasmine doit équilibrer la combustion complète du butane ${\text{C}}_4{\text{H}}_{10}$ dans le dioxygène, qui donne du dioxyde de carbone et de l'eau. Détaille les étapes et donne l'équation équilibrée finale avec les plus petits coefficients entiers.

Pour équilibrer la combustion du méthane, Karim propose : ${\text{CH}}_4+{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2+{\text{H}}_4{\text{O}}_2$. Il dit : « J'ai mis 4 hydrogènes et 2 oxygènes dans l'eau pour tout faire correspondre. » Explique pourquoi sa méthode est fausse, puis donne l'équation correcte.

Salma brûle de la paille de fer (du fer $\text{Fe}$) à l'air et observe que le solide obtenu (un oxyde de fer) est plus lourd que le fer de départ. Elle en conclut : « La masse n'est pas conservée, donc Lavoisier a tort. » Explique son erreur en utilisant la conservation des atomes.

Dans l'équation équilibrée de la combustion du butane $2{\text{C}}_4{\text{H}}_{10}+?{\text{O}}_2\to 8{\text{CO}}_2+10{\text{H}}_2\text{O}$, quel coefficient faut-il devant ${\text{O}}_2$ ?

On équilibre la combustion du propane : ${\text{C}}_3{\text{H}}_8+?{\text{O}}_2\to 3{\text{CO}}_2+4{\text{H}}_2\text{O}$. Quel coefficient faut-il devant ${\text{O}}_2$ ?

On équilibre la formation de l'oxyde de fer : $?\text{Fe}+3{\text{O}}_2\to 2{\text{Fe}}_2{\text{O}}_3$. Quel coefficient faut-il devant $\text{Fe}$ ?

On brûle $12$ g de carbone avec $32$ g de dioxygène selon $\text{C}+{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2$, et tout est consommé. Quelle masse de dioxyde de carbone, en grammes, se forme ?

Dans l'équation $2{\text{C}}_4{\text{H}}_{10}+13{\text{O}}_2\to 8{\text{CO}}_2+10{\text{H}}_2\text{O}$, combien d'atomes d'hydrogène compte-t-on à droite de la flèche ?

On équilibre la synthèse de l'ammoniac : ${\text{N}}_2+?{\text{H}}_2\to 2{\text{NH}}_3$. Quel coefficient faut-il devant ${\text{H}}_2$ ?

Quelle est l'équation équilibrée de la combustion du propane ${\text{C}}_3{\text{H}}_8$ ?

En équilibrant la combustion du butane, on aboutit à ${\text{C}}_4{\text{H}}_{10}+{\displaystyle \frac{13}{2}}{\text{O}}_2\to 4{\text{CO}}_2+5{\text{H}}_2\text{O}$. Pourquoi double-t-on ensuite toute l'équation ?

Quelle est l'équation équilibrée de la formation de l'oxyde de fer ${\text{Fe}}_2{\text{O}}_3$ à partir du fer et du dioxygène ?

D'après ${\text{CH}}_4+2{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$, si 10 molécules de méthane brûlent complètement, combien de molécules d'eau se forment ?

Lors de la combustion du méthane ${\text{CH}}_4+2{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$, que devient l'atome de carbone du méthane ?

Parmi ces propositions pour équilibrer ${\text{H}}_2+{\text{O}}_2\to {\text{H}}_2\text{O}$, laquelle est à la fois correcte et écrite avec les plus petits entiers ?

Yasmine obtient $2\text{C}+2{\text{O}}_2\to 2{\text{CO}}_2$. Que doit-elle faire pour finir correctement ?

Karim affirme que l'équation ${\text{CH}}_4+2{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$ est fausse, car elle compte 4 atomes d'oxygène à gauche mais seulement 3 à droite.

Quand le butane d'une bonbonne brûle, la masse de gaz « disparue » s'est réellement perdue : elle ne se retrouve nulle part.

Mettre le coefficient 3 devant ${\text{H}}_2\text{O}$ change la nature de l'espèce chimique représentée.

La flèche d'une équation de réaction fonctionne comme un signe égal : on peut faire passer une espèce d'un côté à l'autre sans rien changer.