I - Transformation chimique. 1)- Expérience 1 : Réaction entre le fer et le soufre. 2)- Expérience 2 : Réaction entre la solution de sulfate de cuivre II et la soude. 3)- Généralisation. 4)- Exemples : transformations chimiques ou pas?

II - État initial et État final. 1)- Définitions. 2)- Exemple 1 : Réaction entre le fer et le soufre. 3)- Exemple 2 : Réaction entre le sulfate de cuivre II  et la soude

III - Réaction chimique et équation chimique. 1)- La réaction chimique. 2)- Lois de conservation. 3)- Écriture d’une équation chimique : Nombres stœchiométriques.

IV - Applications. 1)- QCM :  QCM 2)- Exercices :    Exercices Exercices (énoncé et correction)

TP Chimie N° 12 - Notion d'avancement d'une réaction. TP Chimie N° 13 -Étude quantitative d'une transformation chimique.

Pour aller plus loin : 

Mots clés : Réactifs et produits ; conservation des éléments chimiques ; la réaction chimique ; nombres stœchiométriques ; proportions stœchiométriques ; ...

I- Transformation chimique.

1)- Expérience 1 : Réaction entre le fer et le soufre.

- L’espèce chimique fer : c’est une poudre grise constituée d’atomes de fer.

- Sa formule chimique est Fe.

-  Si on approche un barreau aimanté (placé dans un sac en plastique), on remarque que la poudre est attirée par la barreau aimantée

- L’espèce chimique soufre : c’est une poudre jaune constituée d’atomes de soufre.

- Sa formule chimique est S.

- Si on approche un barreau aimanté, il ne se produit pas de phénomène d’attraction.

- On mélange intimement le fer et la soufre en poudre.

- On amorce la réaction avec un bec Meker ou un ruban de magnésium.

- Il apparaît une nouvelle espèce chimique qui ne possède pas de propriété magnétique

- Il y a eu une transformation chimique.

- Il se forme du sulfure de fer FeS, produit de la transformation chimique.

- Le fer en poudre et le soufre en poudre sont les réactifs de la transformation chimique.

2)- Expérience 2 : Réaction entre la solution aqueuse de sulfate de cuivre II et la soude.

- On verse quelques gouttes de soude dans un tube à essais contenant une solution aqueuse de sulfate de cuivre II.

- Il se forme un précipité bleu.

-  Ce précipité est une nouvelle espèce chimique, appelée : hydroxyde de cuivre II.

- Une transformation chimique a eu lieu

- Les réactifs sont les ions cuivre II et les ions hydroxyde.

- Ils sont en solutions.

-  Le produit de la réaction est l’hydroxyde de cuivre II (le précipité).

- Il se trouve à l’état solide.

3)- Généralisation.

4)- Exemples : transformation chimique ou non ?

- Fermentation du raisin, ébullition de l’eau, fabrication d’un objet en fer, combustion du butane, …

II- État initial et état final.

1)- Définitions :

- On appelle état initial (E.I) du système chimique, l’état de ce système avant la transformation chimique.

- On appelle état final (E.F) du système chimique, l’état de ce système lorsque la transformation chimique est terminée.

- La transformation chimique permet le passage de l’état initial à l’état final.

2)- Exemple 1 : réaction entre le fer et le soufre.

3)- Exemple 2 : réaction entre la soude et la solution de sulfate de cuivre II.

III- Réaction chimique et équation chimique.

1)- La réaction chimique.

- Retour sur la réaction entre le sulfate de cuivre II et la soude.

- On peut simplifier le système chimique et s’intéresser qu’aux espèces chimiques qui participent à la réaction.

- La transformation chimique qui fait intervenir les réactifs et les produits s’appelle la réaction chimique.

- Elle modélise la transformation chimique subie par un système chimique.

- On écrit :

La solution de sulfate de cuivre II réagit avec la solution de soude pour donner de l’hydroxyde de cuivre II.

- On peut écrire plus simplement :

Les ions cuivre II réagissent avec les ions hydroxyde pour donner de l’hydroxyde de cuivre II.

-  Les ions sodium et les ions sulfate ne participent pas à la réaction mais ils font partie du système chimique.

- Ce sont des ions spectateurs ou des espèces chimiques spectatrices.

-  Exemple : lorsqu’on s’intéresse à la combustion du butane dans l’air.

- Le système chimique concerné comprend beaucoup d’espèces chimiques différentes. 

- On limite notre étude aux espèces chimiques qui participent à la réaction.

-  Réaction chimique :

Le butane brûle dans le dioxygène en donnant du dioxyde de carbone et de l’eau.

-  Le système chimique comprend : le butane, le dioxygène, le dioxyde de carbone et l’eau.

2)- Lois de conservation.

Conservation des éléments chimiques : Au cours d’une réaction chimique, il y a conservation des éléments chimiques. - Les éléments présents dans les réactifs se retrouvent dans les produits. Conservation de la charge : -  Au cours d’une réaction chimique, la charge électrique se conserve. Conservation de la masse : (Lavoisier) : - le chimiste français Lavoisier a montré que la masse des réactifs qui disparaissent -  est égale à la masse des produits qui apparaissent.

3)- Écriture d’une équation chimique : nombres stœchiométriques

a)- L’équation chimique :

- L’équation chimique  est l’écriture symbolique d’une réaction chimique.

Par convention : - On écrit les formules des réactifs dans le membre gauche de l’équation chimique - On écrit les formules des produits dans le membre droit de l’équation chimique. - On sépare les deux membres de l’équation par une flèche.

b)- Ajustement des nombres stœchiométriques.

- Ajuster les nombres stœchiométriques d’une équation, c’est choisir ces nombres de manière à traduire la conservation de tous les éléments mis en œuvre.

- Par convention, le nombre stœchiométrique se place devant la formule de l’espèce chimique.

- Le nombre stœchiométrique 1 ne s’écrit pas

c)- Applications : Ajustement des nombres stœchiométriques :

- Le butane brûle dans le dioxygène pour donner du dioxyde de carbone et de l’eau :

-  Équation chimique 

- Tableau :

-  Le sulfate de cuivre II réagit avec la soude en donnant un précipité bleu d’hydroxyde de cuivre II.

IV- Applications :

1)- QCM :

2)- Exercices :