Comment équilibrer une équation chimique

La règle

Au cours d’une réaction, les atomes ne sont ni créés ni détruits : chaque élément doit donc apparaître le même nombre de fois des deux côtés. On équilibre une équation en changeant les coefficients devant chaque formule, jamais les indices à l’intérieur d’une formule, qui en feraient une autre substance.

Exemple résolu : la combustion du propane

On part de C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O.

1. Carbone : 3 à gauche, donc 3 devant CO₂.
2. Hydrogène : 8 à gauche, donc 4 devant H₂O.
3. L’oxygène en dernier : la droite compte maintenant 3 × 2 + 4 = 10 atomes, la gauche a donc besoin de 5 O₂.

Le résultat est C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. Équilibrez d’abord les éléments présents dans un seul composé de chaque côté, et gardez pour la fin ceux qui apparaissent seuls, comme O₂.

Conseils

• Si vous obtenez une fraction, multipliez tous les coefficients par le même nombre pour avoir des entiers.
• Traitez un ion polyatomique comme SO₄ comme un bloc s’il apparaît inchangé des deux côtés.
• Dans une équation ionique, la charge totale doit aussi être la même des deux côtés.

Vérifier tout de suite

Équilibrer une équation chimique équilibre n’importe quelle équation, charges comprises, avec les plus petits nombres entiers. Les coefficients donnent les rapports molaires pour calculer la quantité de produit attendue, et le Calcul de rendement la compare à ce que vous avez réellement obtenu.

Deux autres exemples

L’aluminium dans l’acide chlorhydrique : Al + HCl → AlCl₃ + H₂.

• Le chlore vient par trois à droite et par un à gauche : cherchez un multiple commun, 6 HCl donnent 6 Cl, de quoi faire 2 AlCl₃.
• Il faut donc 2 Al à gauche, et les 6 H forment 3 H₂.
• Résultat : 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂.

Le fer qui rouille : Fe + O₂ → Fe₂O₃. Deux Fe₂O₃ contiennent 6 atomes d’oxygène, soit 3 O₂, et 4 Fe : 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃.

Des coefficients aux grammes

Les coefficients sont des rapports de moles, pas de masses. Brûler 44 g de propane, soit 1 mole, demande 5 moles d’O₂ : 5 × 32 = 160 g d’oxygène, et produit 3 × 44 = 132 g de CO₂. La masse se conserve au total : 44 + 160 = 132 + 72 g d’eau.

Erreurs fréquentes

• Changer un indice. Transformer H₂O en H₂O₂ équilibre l’oxygène et remplace l’eau par du peroxyde d’hydrogène. Seuls les coefficients peuvent changer.
• S’arrêter sur une fraction. C₂H₆ + 3,5O₂ est équilibrée mais inhabituelle. Doublez tout : 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O.
• Commencer par l’oxygène. Il apparaît souvent dans plusieurs composés. Gardez pour la fin l’élément présent au plus d’endroits.
• Oublier l’eau d’un hydrate. CuSO₄·5H₂O porte 5 molécules d’eau en plus, qui comptent de ce côté de l’équation.