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de toutes les compétences à connaître pour la chimie, l’équilibrage des équations chimiques est peut-être le plus important à maîtriser., Tant de parties de la chimie dépendent de cette compétence vitale, y compris la stœchiométrie, l’analyse des réactions et le travail de laboratoire. Ce guide complet vous montrera les étapes pour équilibrer même les réactions les plus difficiles et vous guidera à travers une série d’exemples, du plus simple au plus complexe.
l’objectif ultime de l’équilibrage des réactions chimiques est de rendre les deux côtés de la réaction, les réactifs et les produits, égaux en nombre d’atomes par élément. Cela découle de la loi universelle de conservation de la masse, qui stipule que la matière ne peut être ni créée ni détruite., Donc, si nous commençons avec dix atomes d’oxygène avant de réaction, nous avons besoin de nous retrouver avec dix atomes d’oxygène après une réaction. Cela signifie que les réactions chimiques ne modifient pas les blocs de construction réels de la matière; elles ne font que modifier la disposition des blocs. Un moyen facile de comprendre cela est d’imaginer une maison faite de blocs. Nous pouvons briser la maison et construire un avion, mais la couleur et la forme des blocs réels ne changent pas.
Mais comment faire pour équilibrer ces équations?, Nous savons que le nombre d’atomes de chaque élément doit être le même des deux côtés de l’équation, il suffit donc de trouver les coefficients corrects (nombres devant chaque molécule) pour que cela se produise. Il est préférable de commencer par l’atome qui apparaît le moins de fois d’un côté, et d’équilibrer cela en premier. Ensuite, passez à l’atome qui apparaît le deuxième moins de fois, et ainsi de suite. À la fin, assurez-vous de compter à nouveau le nombre d’atomes de chaque élément de chaque côté, juste pour être sûr.,
illustrons ceci avec un exemple:
P4O10 + H2O → H3PO4
examinons D’abord l’élément qui apparaît le moins souvent. Notez que l’oxygène se produit deux fois sur le côté gauche, ce n’est donc pas un bon élément pour commencer. Nous pourrions commencer par le phosphore ou l’hydrogène, alors commençons par le phosphore. Il y a quatre atomes de phosphore sur le côté gauche, mais seulement une sur le côté droit. Ainsi, nous pouvons mettre le coefficient de 4 sur la molécule qui a du phosphore sur le côté droit pour les équilibrer.,
P4O10 + H2O → 4 H3PO4
Maintenant, nous pouvons vérifier l’hydrogène. Nous voulons toujours éviter d’équilibrer l’oxygène, car il se produit dans plus d’une molécule du côté gauche. Il est plus facile de commencer avec des molécules qui n’apparaissent qu’une fois de chaque côté. Donc, il y a deux molécules d’hydrogène sur le côté gauche, et douze sur le côté droit (notez qu’il existe trois par molécule de H3PO4, et nous avons quatre molécules). Donc, pour équilibrer ceux-ci, nous devons mettre un six devant H2O sur la gauche.,
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4
À ce stade, nous pouvons vérifier les oxygènes pour voir si elles l’équilibre. À gauche, nous avons dix atomes d’oxygène de P4O10 et six de H2O pour un total de 16. A droite, nous en avons aussi 16 (quatre par molécule, avec quatre molécules). Ainsi, l’oxygène est déjà équilibré. Cela nous donne l’équation équilibrée finale de
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4
équilibrage des équations chimiques problèmes de pratique
essayez d’équilibrer ces dix équations par vous-même, puis vérifiez les réponses ci-dessous., Ils varient en niveau de difficulté, alors ne vous découragez pas si certains d’entre eux semblent trop durs. N’oubliez pas de commencer par l’élément qui apparaît le moins, et de procéder à partir de là. La meilleure façon d’aborder ces problèmes est lente et systématique. Regarder tout à la fois peut facilement devenir accablant. Bonne chance!
Solutions complètes:
1. CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
la première étape consiste à se concentrer sur les éléments qui n’apparaissent qu’une seule fois de chaque côté de l’équation. Ici, le carbone et l’hydrogène répondent à cette exigence. Nous allons donc commencer par le carbone., Il y a un seul atome de carbone sur le côté gauche, mais six sur le côté droit. Nous ajoutons donc un coefficient de six sur la molécule contenant du carbone à gauche.
6CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
Ensuite, regardons d’hydrogène. Il y a deux atomes d’hydrogène à gauche et douze à droite. Nous ajouterons donc un coefficient de six sur la molécule contenant de l’hydrogène à gauche.
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + O2
Maintenant, il est temps de vérifier l’oxygène. Il y a un total de 18 molécules d’oxygène sur la gauche (6×2 + 6×1)., Sur la droite, il y a huit molécules d’oxygène. Maintenant, nous avons deux options pour égaliser le côté droit: nous pouvons soit multiplier C6H12O6 ou O2 par un coefficient. Cependant, si nous changeons C6H12O6, les coefficients pour tout le reste du côté gauche devront également changer, car nous changerons le nombre d’atomes de carbone et d’hydrogène. Pour éviter cela, il est généralement utile de ne changer que la molécule contenant le moins d’éléments; dans ce cas, L’O2. Ainsi, nous pouvons ajouter un coefficient de six à L’O2 à droite., Notre réponse finale sera:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
2. SiCl4 + H2O → H4SiO4 + HCl
le seul élément qui se produit plus d’une fois du même côté de l’équation ici est l’hydrogène, nous pouvons donc commencer avec n’importe quel autre élément. Commençons par regarder le silicium. Notez qu’il n’y a qu’un seul atome de silicium de chaque côté, nous n’avons donc pas besoin d’ajouter de coefficients pour le moment. Ensuite, nous allons regarder de chlore. Il y a quatre atomes de chlore sur le côté gauche et un seul sur la droite. Donc, nous allons ajouter un coefficient de quatre à droite.,
SiCl4 + H2O → H4SiO4 + 4hcl
ensuite, regardons l’oxygène. Rappelez-vous que nous voulons d’abord analyser tous les éléments qui ne se produisent une fois sur un côté de l’équation. Il n’y a qu’un seul atome d’oxygène à gauche, mais quatre à droite. Donc, nous allons ajouter un coefficient de quatre sur le côté gauche de l’équation.
SiCl4 + 4H2O → H4SiO4+4HCl
nous avons presque terminé! Maintenant, nous devons juste vérifier le nombre d’atomes d’hydrogène de chaque côté. La gauche en a huit et la droite en a aussi huit, nous avons donc terminé., Notre réponse finale est:
SiCl4 + 4H2O → H4SiO4 + 4HCl
Comme toujours, assurez-vous de vérifier que le nombre d’atomes de chaque élément soldes sur chaque côté avant de continuer.
3. Al + HCl → AlCl3 + H2
ce problème est un peu délicat, alors soyez prudent. Chaque fois qu’un seul atome est seul sur chaque côté de l’équation, il est plus facile de commencer avec cet élément. Nous allons donc commencer par compter les atomes d’aluminium des deux côtés. Il y en a un à gauche et un à droite, nous n’avons donc pas encore besoin d’ajouter de coefficients. Ensuite, nous allons regarder de l’hydrogène., Il y en a aussi un à gauche, mais deux à droite. Donc, nous allons ajouter un coefficient de deux à gauche.
Al + 2HCl → AlCl3 + H2
ensuite, nous examinerons le chlore. Il y en a maintenant deux à gauche, mais trois à droite. Maintenant, ce n’est pas aussi simple que d’ajouter un coefficient de côté. Nous avons besoin que le nombre d’atomes de chlore soit égal des deux côtés, nous devons donc obtenir deux et trois pour être égaux. Nous pouvons accomplir cela en trouvant le multiple commun le plus bas., Dans ce cas, nous pouvons multiplier deux par trois et trois par deux pour obtenir le multiple commun le plus bas de six. Donc, nous allons multiplier 2HCl par trois et AlCl3 par deux:
Al + 6hcl → 2alcl3 + H2
Nous avons regardé tous les éléments, il est donc facile de dire que nous avons terminé. Cependant, assurez-vous de toujours vérifier. Dans ce cas, parce que nous avons ajouté un coefficient à la molécule contenant de l’aluminium sur le côté droit, l’aluminium n’est plus équilibré. Il y en a un à gauche mais deux à droite. Donc, nous allons ajouter un coefficient.,
2Al + 6hcl → 2alcl3 + H2
Nous n’avons pas encore tout à fait terminé. En regardant l’équation une dernière fois, nous voyons que l’hydrogène a également été déséquilibré. Il y en a six à gauche mais deux à droite. Donc, avec un dernier ajustement, nous obtenons notre réponse finale:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
4. Na2CO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
espérons qu’à ce stade, l’équilibrage des équations devient plus facile et vous obtenez le coup de lui. En regardant le sodium, nous voyons qu’il se produit deux fois à gauche, mais une fois à droite., Ainsi, nous pouvons ajouter notre premier coefficient au NaCl à droite.
Na2CO3 + HCl → 2NaCl + H2O + CO2
ensuite, regardons le carbone. Il y en a un à gauche et un à droite, il n’y a donc pas de coefficients à ajouter. Puisque l’oxygène se produit à plus d’un endroit à gauche, nous le conserverons pour la fin. Au lieu de cela, regardez l’hydrogène. Il y en a un à gauche et deux à droite, nous allons donc ajouter un coefficient à gauche.
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
alors, en regardant le chlore, on voit qu’il est déjà équilibré avec deux de chaque côté., Maintenant, nous pouvons retourner regarder l’oxygène. Il y en a trois à gauche et trois à droite, donc notre réponse finale est
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
5. C7H6O2 + O2 → CO2 + H2O
Nous pouvons commencer à équilibrer cette équation en regardant le carbone ou l’hydrogène. En regardant le carbone, nous voyons qu’il y a sept atomes à gauche et un seul à droite. Nous pouvons donc ajouter un coefficient de sept à droite.
C7H6O2 + O2 → 7CO2 + H2O
alors, pour l’hydrogène, il y a six atomes à gauche et deux à droite., Donc, nous allons ajouter un coefficient de trois à droite.
C7H6O2 + O2→ 7CO2 + 3H2O
Maintenant, pour l’oxygène, les choses vont devenir un peu délicat. L’oxygène se trouve dans chaque molécule de l’équation, nous devons donc être très prudents lors de l’équilibrage. Il y a quatre atomes d’oxygène à gauche et 17 à droite. Il n’y a pas de moyen évident d’équilibrer ces nombres, nous devons donc utiliser une petite astuce: les fractions. Maintenant, lors de la rédaction de notre réponse finale, nous ne pouvons pas inclure des fractions car ce n’est pas une forme appropriée, mais il est parfois utile de les utiliser pour résoudre le problème., Essayez également d’éviter de trop manipuler les molécules organiques. Vous pouvez facilement identifier les molécules organiques, autrement appelées molécules CHO, car elles ne sont composées que de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. Nous n’aimons pas travailler avec ces molécules, car elles sont plutôt complexes. En outre, les molécules plus grosses ont tendance à être plus stables que les molécules plus petites et moins susceptibles de réagir en grande quantité.
donc, pour équilibrer les quatre et dix-sept, nous pouvons multiplier L’O2 à gauche par 7,5. Cela nous donnera
C7H6O2 + 7.,5o2 → 7CO2 + 3H2O
rappelez-vous que les fractions (et les décimales) ne sont pas autorisées dans les équations équilibrées formelles, alors multipliez tout par deux pour obtenir des valeurs entières. Notre réponse finale est maintenant
2C7H6O2 + 15O2 → 14co2 + 6H2O
6. Fe2(SO4)3 + KOH → K2SO4 + Fe(OH)3-
on peut commencer par équilibrer le fer des deux côtés. La gauche en a deux tandis que la droite n’en a qu’un. Donc, nous allons ajouter un coefficient de deux à droite.
Fe2(SO4)3 + KOH → K2SO4 + 2FE(OH)3-
ensuite, nous pouvons regarder le soufre., Il y en a trois à gauche, mais un seul à droite. Donc, nous allons ajouter un coefficient de trois à droite.
Fe2(SO4)3 + KOH → 3K2SO4 + 2FE(OH)3-
Nous avons presque terminé. Tout ce qui reste est d’équilibrer le potassium. Il y a un atome à gauche et six à droite, nous pouvons donc les équilibrer en ajoutant un coefficient de six. Notre réponse finale est donc
Fe2(SO4)3 + 6KOH → 3K2SO4 + 2FE(OH)3-
7., Ca3(PO4)2 + SiO2 → P4O10 + CaSiO3
En regardant le calcium, nous voyons qu’il y en a trois à gauche et un à droite, nous pouvons donc ajouter un coefficient de trois à droite pour les équilibrer.
Ca3(PO4)2 + SiO2 → P4O10 + 3casio3
alors, pour le phosphore, on voit qu’il y en a deux à gauche et quatre à droite. Pour équilibrer ceux-ci, ajoutez un coefficient de deux à gauche.
2Ca3(PO4)2 + SiO2 → P4O10 + 3casio3
notez que ce faisant, nous avons changé le nombre d’atomes de calcium à gauche., Chaque fois que vous ajoutez un coefficient, vérifiez si l’étape affecte les éléments que vous avez déjà équilibrés. Dans ce cas, le nombre d’atomes de calcium à gauche est passé à six alors qu’il est encore trois à droite, nous pouvons donc modifier le coefficient à droite pour refléter ce changement.
2Ca3(PO4)2 + SiO2 → P4O10 + 6CaSiO3
puisque l’oxygène se trouve dans chaque molécule de l’équation, Nous allons l’Ignorer pour l’instant. En se concentrant sur le silicium, nous voyons qu’il y a sur la gauche, mais six sur la droite, nous pouvons donc ajouter un coefficient à gauche.,
2Ca3(PO4)2 + 6sio2 → P4O10 + 6CaSiO3
maintenant, nous allons vérifier le nombre d’atomes d’oxygène de chaque côté. La gauche a 28 atomes et la droite a également 28. Ainsi, après avoir vérifié que tous les autres atomes sont également les mêmes des deux côtés, nous obtenons une réponse finale de
2ca3(PO4)2 + 6SIO2 → P4O10 + 6CaSiO3
8. KClO3 → KClO4 + KCl
ce problème est particulièrement délicat car chaque atome, à l’exception de l’oxygène, se produit dans chaque molécule de l’équation. Donc, puisque l’oxygène apparaît le moins de fois, nous allons commencer là., Il y en a trois à gauche et quatre à droite. Pour équilibrer ceux-ci, nous trouvons le multiple commun le plus bas; dans ce cas, 12. En ajoutant un coefficient de quatre à gauche et trois à droite, nous pouvons équilibrer les oxygènes.
4kclo3 → 3kclo4 + KCl
maintenant, nous pouvons vérifier le potassium et le chlore. Il y a quatre molécules de potassium à gauche et quatre à droite, elles sont donc équilibrées. Le chlore est également équilibré, avec quatre de chaque côté, nous avons donc terminé, avec une réponse finale de
4kclo3 → 3kclo4 + KCl
9., Al2 (SO4)3 + Ca(OH)2 → Al(OH) 3 + CaSO4
Nous pouvons commencer ici en équilibrant les atomes d’aluminium des deux côtés. La gauche a deux molécules alors que la droite n’en a qu’une, nous allons donc ajouter un coefficient de deux à droite.
Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 → 2Al(OH)3 + CaSO4
maintenant, nous pouvons vérifier le soufre. Il y en a trois à gauche et un seul à droite, donc l’ajout d’un coefficient de trois équilibrera ceux-ci.,
Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 → 2Al(OH)3 + 3caso4
en se déplaçant à droite vers le calcium, il n’y en a qu’un à gauche mais trois à droite, nous devrions donc ajouter un coefficient de trois.
Al2(SO4)3 + 3CA(OH)2 → 2Al(OH)3 + 3CASO4
en vérifiant tous les atomes, nous voyons que tous les éléments sont équilibrés, donc notre équation finale est
Al2(SO4)3 + 3CA(OH)2 → 2Al(oh)3 + 3caso4
10., H2SO4 + HI → H2S + I2 + H2O
puisque l’hydrogène se produit plus d’une fois sur la gauche, nous allons Temporairement l’ignorer et passer au soufre. Il y a un atome à gauche et un à droite, donc il n’y a rien à équilibrer encore. En regardant l’oxygène, il y en a quatre à gauche et un à droite, nous pouvons donc ajouter un coefficient de quatre pour les équilibrer.
H2SO4 + HI → H2S + I2 + 4H2O
Il n’y a qu’un seul iode à gauche et deux à droite, donc un simple changement de coefficient peut équilibrer ceux-ci.,
H2SO4 + 2HI → H2S + I2 + 4H2O
maintenant, nous pouvons regarder l’élément le plus difficile: l’hydrogène. A gauche, il y en a quatre et à droite, il y en a dix. Donc, nous savons que nous devons changer le coefficient de H2SO4 ou HI. Nous voulons changer quelque chose qui nécessitera le moins de réglages par la suite, nous allons donc changer le coefficient de HI. Pour que le côté gauche ait dix atomes d’hydrogène, nous avons besoin de HI pour avoir huit atomes d’hydrogène, puisque H2SO4 en a déjà deux. Donc, nous allons changer le coefficient de 2 à 8.,
H2SO4 + 8HI → H2S + I2 + 4H2O
Cependant, cela modifie également l’équilibre de l’iode. Il y en a maintenant huit à gauche, mais seulement deux à droite. Pour résoudre ce problème, nous ajouterons un coefficient de 4 à droite. Après avoir vérifié que tout le reste s’équilibre également, nous obtenons une réponse finale de
H2SO4 + 8HI → H2S + 4i2 + 4H2O
comme avec la plupart des compétences, la pratique est parfaite pour apprendre à équilibrer les équations chimiques. Continuez à travailler dur et essayez de faire autant de problèmes que possible pour vous aider à perfectionner vos compétences d’équilibrage.,
avez-vous des trucs ou astuces pour vous aider à équilibrer les équations chimiques? Laissez-nous savoir dans les commentaires!
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