2. Balancer des équations

1.1 Les chiffres (rappel)

1.2 Des réactifs et des produits

Comme on l'a vu, la loi de la conservation de la masse nous dit que, peu importe la réaction chimique, la masse totale des produits est toujours égales à la masse totale des produits. Ça signifie qu'on devrait retrouver le même nombre d'atomes de chaque nature de chaque côté de l'équation. Par exemple, si on dit que l'acide phosphorique (H3PO4) se dissocie dans l'eau, on sait qu'il produira des ions H+ puisque c'est un acide (voir module 3). Cet acide libère aussi des ions phosphate PO4-3. 

 H3PO4 → H+ + PO4-3 

Or, dans cette équation, la masse n'est pas conservée. En effet, si on additionne la masse des constituants des réactifs (à gauche), on obtient 98,0 g alors que du côté des produits, on obtient 95,98 g. 

Masse des réactifs

3 x 1,01g/mol + 30,97g/mol + 4 x 16,00g/mol = 98g/mol

Masse des produits

1,01g/mol + 30,97g/mol + 4 x 16,00g/mol = 95,98g/mol

Le problème, c'est que le nombre d'hydrogène de part et d'autre n'est pas égal. On ne peut pas modifier les composantes de la réaction chimique, mais on peut changer leur nombre. Ainsi, l'acide phosphorique ne libère pas 1, mais 3 ions d'hydrogène. On obtient donc :

H3PO4 → 3H+ + PO4-3

Dans la vidéo ci-dessous, tu verras comment balancer une équation. Sache cependant que balancer une équation est comme résoudre un sudoku, c'est-à-dire qu'il n'y a pas une façon unique. On peut donner des stratégies, mais on ne peut pas donner une seule méthode qui fonctionne par magie. 

1.3 Balancer une équation

Quelques stratégies pour balancer une équation
  1. Commencer par le monstre
    Commencer toujours par la molécule la plus grosse. Elle donne généralement une bonne piste pour savoir quelle molécule on doit multiplier. 
  2. Commencer par les atomes qui sont peu présents
    L'atome d'oxygène est souvent présent dans plusieurs, voir toutes les molécules des réactifs et des produits. Au lieu de multiplier n'importe quoi, garder cet élément pour la fin de l'opération. Commencer plutôt par les atomes qui sont présents dans une seule molécule des réactifs et une seule molécule des produits. 
  3. Pas de fractions
    Tel qu'il a été dit dans la vidéo, on peut utiliser un coefficient fractionnaire pour un court moment, mais multiplier ensuite l'ensemble de la réaction chimique par le dénominateur (souvent 2) pour se débarrasser le plus rapidement possible de la fraction. 
  4. Au plus simple
    De la même manière qu'on refuse 2/4 dans un examen de mathématique, les coefficients doivent toujours être sous leur forme la plus simple possible. Si tous les coefficients sont divisibles par 2, il faut les simplifier. 
  5. Ne pas changer la réaction
    Il est possible de changer les coefficients, mais jamais les indices. En changeant les indices, on dénature les substances impliquées dans la réaction chimique et, croyez moi, respirer du O2 ou du O3 n'est pas la même chose. 


1.4 Un peu de pratique

Commence par la section introduction. Par la suite dans le menu du bas de l'application, en sélectionnant le pictogramme du visage souriant, tu auras accès à différents exercices et tu pourras sélectionner le niveau de difficulté. 

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