Équilibrage d'une équation chimique par la méthode des tâtonnements

Équilibrer une réaction chimique, c'est ajuster le nombre de moles des espèces chimiques composant les réactifs et les produits de la réaction étudiée.


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Chimie générale - Réaction chimique

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Équilibrer une réaction chimique, c'est ajuster le nombre de moles des espèces chimiques composant les réactifs et les produits de la réaction étudiée.

En effet, quand on considère une réaction chimique, on le fait d'un point de vue qualitatif : on sait que tels et tels réactifs ont réagi pour former tels et tels produits. Mais la fameuse règle «Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme»[1] impose d'équilibrer les deux membres de la réaction pour qu'elle soit correcte.

Ainsi, prenons l'exemple de la dégradation de la molécule du glucose (C6H12O6) dans l'organisme, équation particulièrement courante. D'un point de vue qualitatif, elle s'écrit :

C_6 H_{12} O_6 + O_2 \to CO_2 + H_2O

Mais si on recompte le nombre de moles des espèces chimiques mises en jeu de part et d'autre de l'équation, on s'aperçoit par exemple qu'il y a 12 moles d'hydrogène dans les réactifs, et que uniquement 2 moles d'hydrogène sont constituées, soit 6 fois moins.

Il va par conséquent falloir appliquer des nombres stœchiométriques aux réactifs ainsi qu'aux produits pour parvenir à une égalité. Dans un premier temps, nous venons de remarquer qu'il y avait 6 fois plus d'hydrogène à gauche de l'équation qu'à droite ; pour compenser ce déficit, nous allons ajouter le cœfficient 6 à la molécule d'eau (H2O) , ce qui va donner :

C_6 H_{12} O_6 + O_2 \to CO_2 + 6H_2O

De même, il y a 6 moles de carbone (C) à gauche pour une à droite ; on va par conséquent ajouter le nombre 6 au dioxyde de carbone (CO2)  :

C_6 H_{12} O_6 + O_2 \to 6CO_2 + 6H_2O

Enfin, il faut équilibrer l'oxygène (O), 18 moles à droite et 6 à gauche : il va par conséquent falloir en ajouter 12 au membre de gauche ; pour cela, on ajoute 6 au dioxygène (O2) , ce qui revient au même. On obtient finalement l'équation équilibrée :

C_6 H_{12} O_6 + 6O_2 \to 6CO_2 + 6H_20

Pour équilibrer les nombres stœchiométriques d'une équation, il faudra toujours utiliser une méthode de ce type, en gardant à l'esprit qu'il faut partir des espèces chimiques apparaissant le moins fréquemment dans la réaction.

Attention ! L'équilibrage d'une équation chimique peut quelquefois imposer une certaine gymnastique des nombres, dans la mesure où il est indispensable de parvenir à une égalité sans pour tout autant modifier les entités chimiques de la réaction. Vous pourrez constater que occasionnellement, l'équilibrage d'une espèce chimique en déséquilibrera une autre de la réaction, et ainsi de suite, ce qui pourra quelquefois vous contraindre à utiliser des nombres stœchiométriques élevés, et par conséquent plus complexes à manipuler.



Références

  1. Repris par Lavoisier

Voir aussi

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