Écrire des équations chimiques
Une équation chimique exprime une réaction chimique en montrant comment certains réactifs donnent certains produits.
Objectifs d’apprentissage
Identifier les symboles utilisés pour représenter les états de la matière dans une équation chimique.
Principaux enseignements
Principaux points
- Dans une équation chimique, les réactifs sont écrits à gauche et les produits à droite.
- Les coefficients à côté des symboles des entités indiquent le nombre de moles d’une substance produite ou utilisée dans la réaction chimique.
- Les réactifs et les produits sont séparés par une flèche, généralement lue à haute voix comme « rendements. »
- Les équations chimiques doivent contenir des informations sur les propriétés d’état des produits et des réactifs, qu’ils soient aqueux (dissous dans l’eau – aq), solides (s), liquides (l) ou gazeux (g).
Termes clés
- Équation chimique : Représentation symbolique d’une réaction chimique ; les réactifs sont représentés à gauche et les produits à droite.
- réactif : Les matières de départ d’une réaction chimique.
- produit : Les composés produits par une réaction chimique.
Une équation chimique est la représentation symbolique d’une réaction chimique. Les réactifs (les substances de départ) sont écrits à gauche, et les produits (les substances retrouvées dans la réaction chimique) sont écrits à droite. Les coefficients à côté des symboles des entités indiquent le nombre de moles d’une substance produite ou utilisée dans la réaction chimique.
Notation pour une équation chimique
Une équation chimique est constituée des formules chimiques des réactifs (à gauche) et des produits (à droite). Les deux sont séparés par un symbole de flèche (« → » généralement lu à haute voix comme « rendements »). La formule chimique de chaque substance individuelle est séparée des autres par un signe plus. L’état de la matière de chaque composé ou molécule est indiqué en indice à côté du composé par une abréviation entre parenthèses. Par exemple, un composé à l’état gazeux sera indiqué par (g), solide (s), liquide (l) et aqueux (aq). Aqueux signifie dissous dans l’eau ; c’est un état de la matière commun aux acides, aux bases et aux composés ioniques dissous.
À titre d’exemple, la formule de la combustion du méthane peut être écrite comme suit :
\text{CH}_{4\ :(g)} + 2\text{O}_{2\ :(g)} \NNous sommes en présence d’un catalyseur. + 2\text{H}_{2}\text{O}_{(g)}
Cette équation se lit comme suit : « CH quatre plus deux O deux donne CO deux et deux H deux O. » Pour les équations impliquant des produits chimiques complexes, lisez les formules chimiques en utilisant la nomenclature IUPAC, plutôt que de lire la lettre et son indice. En utilisant la nomenclature de l’UICPA, cette équation serait lue comme suit : » méthane plus oxygène donne du dioxyde de carbone et de l’eau. «
Cette équation indique que l’oxygène et le CH4 réagissent pour former H2O et CO2. Elle indique également que deux molécules d’oxygène sont nécessaires pour chaque molécule de méthane, et que la réaction formera deux molécules d’eau et une molécule de dioxyde de carbone pour chaque méthane et deux molécules d’oxygène qui réagissent. L’équation indique également que tous les composés sont à l’état gazeux. Les coefficients stœchiométriques (les chiffres devant les formules chimiques) résultent de la loi de conservation de la masse et de la loi de conservation de la charge (voir la section » Équilibrer les équations chimiques » pour plus d’informations). Notez également que, comme dans la propriété mathématique de commutativité de l’addition, les équations chimiques sont commutatives. Les réactifs et les produits peuvent être écrits dans n’importe quel ordre, à condition qu’ils se trouvent du côté approprié de la flèche de réaction.
Symboles courants
Des symboles sont utilisés pour différencier les différents types de réactions. Parfois, différentes flèches sont utilisées pour indiquer quelque chose sur la réaction. Par exemple :
\Flèche droite indique où la réaction vers l’avant est favorisée : en d’autres termes, une plus grande quantité du produit est produite.
\Flèche gauche indique où la réaction inverse est favorisée : en d’autres termes, une plus grande quantité du réactif est produite.
\leftrightharpoons ou \leftrightarrow est utilisé pour désigner un système en équilibre.
Si la réaction nécessite de l’énergie, elle est souvent indiquée au-dessus de la flèche. Une lettre grecque majuscule delta (Δ) est écrite au-dessus de la flèche de réaction pour montrer que de l’énergie sous forme de chaleur est ajoutée à la réaction ; hv est écrit si l’énergie est ajoutée sous forme de lumière.
Lorsque l’on fabrique un volcan de bicarbonate de soude en mélangeant du vinaigre (acide acétique aqueux dilué) et du bicarbonate de soude (bicarbonate de sodium), le dégagement de gaz qui en résulte se produit par la réaction suivante :
\text{HCH}_3\text{CO}_{2(aq)} + \text{NaHCO}_{3(s)} \rightarrow \text{CH}_3\text{CO}_2\text{Na}_{(aq)} + \text{H}_2\text{O}_{(l)} + \text{CO}_{2(g)}