LA REACTION CHIMIQUE
Définition
Une réaction chimique est une transformation de corps purs appelésréactifsen des corps purs différents appelésproduits.
La conservation de la matière au cours d’une réaction chimique
·D’une manière générale, au cours d’une réaction chimique, on retrouve dans les produits d’une réaction les éléments constituants les réactifs. On dit qu’il y aconservation des éléments.
·Les atomes de chaque élément présent dans les réactifs se retrouvent donc,en même nombredans les produits: on dit qu’il y a conservation des atomes. La conservation des atomes implique laconservation des masses.
Loi de Lavoisier:Dans toute réaction chimique la masse des produits est égale à celle des réactifs entrés en réaction.
Remarques:
§Lorsque qu’une transformation chimique
s’accompagne d’uneaugmentation de la température, la
transformation est diteexothermique;
§Lorsque qu’une transformation chimique s’accompagne d’unediminution
de la température, la transformation est diteendothermique;
§Siaucun effet thermiquen’apparait
lors d’une transformation chimique, la transformation est diteathermique.
La représentation d’une réaction chimique par une équation-bilan
On schématise une réaction chimique par uneéquation-bilan. Pour écrire une équation-bilan, on place dans le membre de gauche les formules des réactifs séparées par le signe + et dans le membre de droite les formules des produits également séparées par le signe +, les deux membres étant séparés par une flèche indiquant le sens de la transformation chimique.
Ainsi, l’équation-bilan de la réaction entre le fer et le soufre s’écrit:
Fe+S →FeS
Ce qui se lit: le fer réagit avec le soufre pour donner du sulfure de fer.
Une équation-bilan ne constitue pas seulement une simplification d’écriture, mais un véritable bilan de la réaction.il est donc nécessaire que, dans l’écriture d’une équation bilan, la conservation des atomes de chaque élément soit vérifiée.
Equilibrer une équation bilanconsiste à placer, devant les formules des corps, des coefficients, appelés coefficients stœchiométriques, de façon à exprimer la conservation de la matière. Une équation bilan doit toujours être équilibrée.
Exemple:l’aluminium (Al) réagit avec du soufre (S) pour donner du sulfure d’aluminium (Al2S3)
Al+S→Al2S3
Au premier membre de cette équation, on a 01 atome d’aluminium et 01 atome de soufre.
Au deuxième membre de cette équation, on a 02 atomes d’aluminium et 03 atomes de soufre. Donc cette équation n’est pas équilibrée. Il faut donc multiplier par 2, le nombre d’atomes d’aluminium et par 3 le nombre d’atomes de soufre dans le premier membre. On obtient:
2Al+3S→Al2S3
Utilisation d’une équation bilan: La résolution d’un exercice de chimie
Pour résoudre un exercice de chimie en utilisant une équation bilan:
- On écrit l’équation bilan équilibrée de la réaction.
-On précise les quantités de matière intervenant dans cette équation.
-Ensuite, on écrit la relation de proportionnalité à partir de laquelle on peut tirer des valeurs recherchées.
Exemple:
L’action du soufre sur l’aluminium donne du sulfure d’aluminium Al2S3. Calculer la masse du sulfure d’aluminium obtenu par action du soufre sur 5,4 g d’aluminium. En déduire la masse de soufre utilisée.
·L’équation-bilan équilibrée est: 2Al+3S→Al2S3
·On précise les quantités de matière intervenant dans cette équation:
2Al +
3S → Al2S3
2mol
3mol 1mol
Remarques:
·Un mélange est dit stœchiométrique si les réactifs sont pris dans les proportions de l’équation-bilan équilibré de la réaction.
·Les réactifs d’un mélange stœchiométrique sont et le milieu réactionnel ne comporte que les produits de la réaction.
·D’une manière générale, si les réactifs d’un mélange réactionnel ne sont pas dans des proportions stœchiométriques, l’un d’eux se trouve en défaut : c’est le facteur limitant du mélange .il est entièrement consommé à la fin de la réaction. On a en plus des produits formés, un reste du réactif en excès.
EXERCICES
EXERCICEI: Recopie et complète les phrases suivantes :
1. Une réaction chimique est une……………….au cours de laquelle des corps disparaissent et des corps nouveaux……………..
2. Un …………..est un corps qui se forme et apparaît au cours d’une réaction chimique.
3. Un…………. est un corps qui disparaît au cours d’une réaction chimique.
4. Une réaction……………..est une réaction chimique qui se produit avec un dégagement de chaleur.
5. Une réaction chimique se traduit par une……………qui s’écrit en toutes lettres et dans laquelle n’interviennent que les espèces réellement mises en jeux
EXERCICEII:Complète chacune des équations littérales suivantes:
a)……………+……………→dioxyde de carbone
b) Butane + dioxygène →………….+………….
c) Soufre + dioxygène→……………
EXERCICEIII: On enflamme trois bougies. On laisse la 1ère brulée à l’air libre, on enferme la deuxième dans un flacon hermétique et on place la 3ème dans un flacon contenant du dioxygène.
Observation 1:la 1ère bougie brûle, dégage la chaleur et ne s’éteint que lorsque toute la paraffine a disparu.
Observation 2:la 2ème bougie cesse rapidement de brûler bien que la paraffine soit encore entière.
Observation 3:la 3ème bougie brûle intensément, dégage de la chaleur, se consume rapidement et ne s’éteint que lorsque toute la paraffine a disparu.
1.Pourquoi la première bougie brûle –t-elle?
2. Pourquoi la deuxième bougie cesse de brûler?
3. Pourquoi la troisième bougie brûle rapidement?
4. Quel corps est le responsable de cette combustion? Quel est son rôle? Quel est le rôle de la paraffine?
5. Cette transformation est-elle une transformation chimique ou physique? Dis pourquoi?
EXERCICEIV:Equilibre les équations bilans suivantes:
1. ………H2 + ………Cl2 →.
……..HCl
2………..Al + …………S. →. ……..Al2S
3…………Fe
+ ………..O2 → ……….Fe2O3
4. Cu
+ O2 →. Cuo
5. Cu2O
+ O2 → Cuo
6. H2S
+SO2 → H2O + S
7.C2H6O
+ O2 → CO2 + H2O
EXERCICEV: Lors d’une combustion complète, 1,2 g de carbone réagit intégralement avec 3,2g de dioxygène.
1. Ecris l’équation-bilan de la réaction
2. Calcule la masse du produit formé
3. Décris brièvement le test d’identification du produit formé.
On donne: C:12 O:16
EXERCICEVI: On fait réagir 56 g de limaille de Fer sur 32 g de fleur de soufre à chaud et il se forme du sulfure de Fer (FeS).
1. Ecris l’équation bilan de la réaction.
2. Calcule la quantité de matière de chacun des réactifs.
3. Le mélange est-il stœchiométrique? sinon recherche le réactif par défaut.
4. Calcule la quantité de matière de sulfure de Fer.
EXERCICEVII: On considère la réaction d’équation bilan: 2Al + 3S → Al2S3
1. Quelle quantité de matière d’aluminium faut-il utiliser pour obtenir 30 mol de sulfure d’aluminium.
2. Soit une masse de métal aluminium de 43,2g. Quelle masse de Soufre faut-il lui ajouter pour obtenir un mélange dans les proportions stœchiométriques de la réaction de formation du sulfure d’aluminium?
3. Quelle masse de sulfure d’aluminium obtient-on en supposant que la réaction consomme la totalité des réactifs?
On donne: Al:27 S:32
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