Thermodynamique chimique La réaction chimique Définition d'une réaction chimique
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Ecriture d'une réaction chimique

La réaction bilan de formation de l'eau

Une réaction chimique est une transformation au cours de laquelle au moins une ou plusieurs liaisons chimiques est rompue et/ou formée.

La compréhension de ce qu'est une réaction chimique implique de maîtriser les notions de molécules donc d' atomes et de liaison chimique (par opposition aux liaisons intermoléculaires dites "physiques").

Ecriture d'une réaction chimique

Rappelons qu'une réaction chimique résulte d'un ou de plusieurs chocs entre molécules ou atomes et que l'on convient d'écrire une réaction chimique en représentant à gauche d'une flèche les molécules avant le choc et à droite les molécules résultant du choc.

Les espèces chimiques sont représentées par leurs formules chimiques et le nombre de ces espèces correspond au nombre entier le plus faible d'espèces mises en jeu.    Ainsi, pour rendre compte de la formation de l'eau à partir des corps simples dihydrogène et dioxygène, on écrira :                     

2 H2 + O2 à 2 H2O

Cette représentation signifie qu'avant les chocs existent 2 molécules de dihydrogène et une de dioxygène et qu'après on trouve 2 molécules d'eau. Lorsque le nombre d'espèce intervenant dans ce bilan est égal à 1 , ce nombre n'est pas écrit.

L'équation écrite ainsi s'appelle une équation bilan.

 

La réaction bilan de formation de l'eau

La formation de l'eau à partir de molécules de dihydrogène H2 et de dioxygène O2  s'effectue à partir de chocs entre ces molécules. Si l'on représente ces molécules de façon schématique , le dihydrogène comme l'association de deux petits atomes d'hydrogène coloriés en vert et le dioxygène comme celle de deux atomes d'oxygène plus gros et arbitrairement représentés en rouge, l'état initial sera représenté comme un ensemble de molécules rouges et vertes et l'état final comme un autre ensemble de molécules H2O formées de 2 atomes d'hydrogène pour un atome d'oxygène. Pour que toutes les molécules H2 et O2 aient réagi, il faut qu'il y ait 2 fois plus de molécules d'hydrogène que de molécules d'oxygène.

On peut représenter la transformation avec des molécules schématisées ; dans le tableau cidessous on a pris arbitrairement 8 molécules H2 : il en résulte que l'on a du représenter 4 molécules O2 pour former 8 molécules H2O.

Représentation avec des modèles moléculaires :

 

è

 

Ecriture symbolique correspondante :     

8 H2 + 4 O2

è

8 H2O

Mais, au lieu de représenter 8 molécules H2 et 4 O2, on aurait pu plus simplement dessiner 2 molécules H2 , une O2 et deux H20. C'est ce qui est fait dans le dessin ci-dessous :

è

Ecriture symbolique correspondante :

2 H2 + O2

è

2 H2O

Cette représentation est la plus simple possible puisqu'il s'agit là de la combinaison la plus élémentaire possible de molécules. C'est pourquoi c'est cette écriture symbolique qui sera utilisée pour représenter la réaction de formation de l'eau.

On écrit parfois les réactions avec des coefficients fractionnaires comme ci-dessous :

H2 + 1/2 O2

è

H2O

Cette écriture , si elle présente l'avantage de faire apparaître le coefficient 1 devant H2 et H2O a l'inconvénient de présenter un bilan avec une demi molécule de dioxygène ce qui laisserait entendre qu'il est possible de couper une molécule en deux. Nous vous conseillons donc d'écrire les réactions chimiques avec des coefficients entiers , ces coefficients étant les plus petits entiers possibles.

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