LES RÉACTIONS CHIMIQUES

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LES RÉACTIONS CHIMIQUES
Une réaction chimique est une transformation au cours de laquelle les corps initiaux sont
détruits pour former d'autres corps aux propriétés différentes.
Les corps initiaux sont les réactifs de la réaction.
Les corps finaux sont les produits.
Caractéristiques d'une réaction chimique
 Conservation des éléments chimiques : les produits sont formés des mêmes éléments que
les réactifs.
 Conservation de la masse (loi de Lavoisier): la masse des produits obtenus est égale à la
masse des réactifs.
I- Équation d’une réaction chimique
On écrit à gauche de la flèche les formules des réactifs et à droite ceux des produits.
Chaque formule est séparée des autres par un signe "+".
Réactif 1 + Réactif 2 + ...  Produit 1 + Produit 2 + ...
1- Les coefficients stœchiométriques
On place devant chaque formule le coefficient stœchiométrique pour qu'il y ait conservation de matière et
des charges électriques.
L'équation est équilibrée si chaque élément et les charges électriques à gauche figure en même nombre à
droite de la flèche.
Remarques :
- Le coefficient stœchiométrique 1 n'est pas écrit.
- On ne tient compte que des formules des corps qui participent à la réaction chimique.
2- Exemples
21. Action de l'acide chlorhydrique sur la craie
coefficients stœchiométriques
22. Grillage de la pyrite (FeS2)
coefficients stœchiométriques
CaCO3 + 2 HCl  CO2 + CaCl2 + H2O
1
2
1
1
1
4 FeS2 + 11 O2  2 Fe2O3 + 8 SO2
4
11
2
8
II- Étude quantitative
1- Bilan molaire
Les nombres de moles des réactifs et des produits sont proportionnels aux coefficients stœchiométriques.
2- Bilan massique
Les masses des réactifs et des produits mises en jeu dans la réaction chimique sont proportionnelles aux
nombres de moles.
Il faudra au préalable calculer la masse molaire des réactifs et des produits.
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3- Bilan volumique
Pour un gaz, le volume est proportionnel au nombre de moles. Il faut disposer du volume molaire dans
les conditions de l'expérience.
Le volume molaire dans les conditions normales de température et de pression est VM = 22,4 l/mol.
Les CNTP sont une température de O°C et une pression de 1013 hPa.
On prend parfois comme valeur 24 L/mol à 20 °C et 1013 hPa.
Pour les solides et les liquides, le volume est aussi proportionnel au nombre de moles mais il faut disposer
dans ce cas de la masse volumique.
4- Exemple
Au cours de l'action de l'acide chlorhydrique sur 200 g de craie, déterminer la masse d'acide mise en jeu
ainsi que la masse des produits obtenus.
Coefficient stœchiométrique :
Masse molaire en grammes :
CaCO3 + 2 HCl  CO2 + CaCl2 + H2O
1
2
1
1
1
100
36,5
44
111 18
Ce qui est mis en jeu
Nombre de moles :
Masse en grammes :
Volume en litres :
2
200
4
146
2
88
44,8
2
222
2
36
III- Utilisation d'une équation chimique
On considère le grillage de la pyrite d'équation
4 FeS2 + 11 O2  2 Fe2O3 + 8 SO2
Quelle masse d'oxyde de fer obtient-on lors du grillage de 36 g de pyrite ?
Quel est le volume de dioxygène nécessaire pour griller complètement les 36 g de pyrite ?
Quel est le volume de dioxyde de soufre produit dans les CNFPT ?
1. Calcul des masses molaires
2. Nombre n de moles de pyrite mis en jeu
3. Écriture des bilans
4 FeS2 + 11 O2  2 FeO3 + 8 SO2
4. Réponses aux questions
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Exercice 1
Équilibrer les réactions chimiques.
P + O2  P4O10
Al +
FeO +
Al +
O2 
Al + S 
Fe + O2 
Al2O3
O2 
Fe2O3 
Al2S3
Fe3O4
CO + Fe3O4  Fe + CO2
Fe3O4
C2H6 + O2 
Al2O3 + Fe
CO2 + H2O
Exercice 2
La calcination (transformation sous l'effet d'une haute température) du carbonate de cuivre CuCO3 donne de
l'oxyde de cuivre CuO et du dioxyde de carbone CO2.
Écrire l'équation de la réaction.
Exercice 3
Dans la réaction d'aluminothermie du fer est produit lors de la réaction de l'aluminium en poudre sur de
l'oxyde de fer Fe2O3. L'autre produit de la réaction est de l'oxyde d'aluminium Al2O3.
1- Écrire l'équation de la réaction d'aluminothermie.
2- Calculer la masse molaire des oxydes de fer et d'aluminium.
3- Déterminer la quantité d'aluminium à faire réagir pour obtenir 1 kg de fer.
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Exercice 4
Dans un tube à essais, de l'oxyde de cuivre est chauffé en présence de carbone. Du cuivre se dépose sur les
parois du tube et un gaz produit par la réaction trouble l'eau de chaux.
1- Identifier les produits de la réaction.
2- Écrire l'équation de la réaction chimique.
3- Calculer la quantité d'oxyde de cuivre nécessaire pour obtenir 100 g de cuivre.
Exercice 5
Dans un chalumeau oxyacétylénique, la combustion de l'acétylène ou éthyne C 2H2 dans le dioxygène
dégage une forte chaleur.
Les produits de la réaction sont ceux de la combustion dans le dioxygène des hydrocarbures.
1- Écrire l'équation de la réaction chimique.
2- Calculer le volume de dioxygène nécessaire à la combustion de 1 kg d'acétylène.
Test Test Test Test Test Test Test Test Test Test Test Test Test Test
La masse des produits formés au cours d'une réaction est-elle supérieure, inférieure ou égale à la masse des réactifs ?
Combien de molécules sont contenues dans une mole d'eau ? de dihydrogène ?
Combien de moles d'atomes d'oxygène sont contenues dans une mole de dioxygène ?
Quel volume occupe une mole de gaz dans les conditions normales de température et de pression ?
En quelle unité exprime-t-on une masse molaire ?
Combien de liaisons de covalence peut réaliser un atome de carbone ?
Un corps composé de chlore et d'hydrogène peut-il avoir pour formule brute H2Cl ?
Dans la molécule de tétrachlorure de carbone CCl4, la règle de l'octet est-elle respectée ?
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