O équilibrage des équations nous permet de faire correspondre le nombre d'atomes présents dans l'équation chimique afin qu'elle devienne vraie et représente une réaction chimique.
Utilisez les questions ci-dessous pour tester vos connaissances et vérifiez les réponses commentées après les commentaires pour répondre à vos questions.
question 1
(Mackenzie-SP)
En supposant que les cercles vides et pleins signifient respectivement des atomes différents, alors le schéma ci-dessus représentera une réaction chimique équilibrée si nous remplaçons les lettres X, Y et W, respectivement, par le valeurs:
a) 1, 2 et 3.
b) 1, 2 et 2.
c) 2, 1 et 3.
d) 3, 1 et 2.
e) 3, 2 et 2.
Variante d) 3, 1 et 2.
1ère étape : Nous attribuons des lettres pour rendre l'équation plus facile à comprendre.
2ème étape: nous additionnons les indices pour savoir qui a le plus d'atomes dans l'équation.
LES | |
B |
A et B n'apparaissent qu'une seule fois dans chaque membre de l'équation. Cependant, si nous ajoutons les indices, nous voyons que A a la valeur la plus élevée. Par conséquent, nous avons commencé l'équilibrage pour lui.
3ème étape: On équilibre l'élément A en transposant les indices et en les transformant en coefficients.
Nous avons observé que l'élément B était automatiquement équilibré et les coefficients de l'équation sont: 3, 1 et 2.
question 2
(Unicamp-SP) Lire la phrase suivante et la transformer en une équation chimique (équilibrée), à l'aide de symboles et de formules: « une molécule d'azote gazeux, contenant deux atomes de d'azote par molécule, réagit avec trois molécules d'hydrogène gazeux diatomique, produisant deux molécules d'ammoniac gazeux, composé de trois atomes d'hydrogène et d'un azote".
Réponse:
En représentant les atomes décrits dans la question, on peut comprendre que la réaction se déroule comme suit :
On arrive donc à l'équation:
question 3
Le peroxyde d'hydrogène est un composé chimique qui peut se décomposer en formant de l'eau et de l'oxygène, selon l'équation chimique ci-dessous.
Concernant cette réaction, l'équation correctement équilibrée est :
a) H2O2 → Le2 + H2O
b) 2h2O2 → Le2 + 2H2O
c) H2O2 → 2O2 + H2O
d) 2h2O2 → 2O2 + 2H2O
Alternative correcte: b) 2H2O2 → Le2 + 2H2O
Notez que le peroxyde d'hydrogène est un produit chimique composé d'atomes de deux éléments chimiques: l'hydrogène et l'oxygène.
Après la réaction de décomposition, vous devez avoir le même nombre d'atomes des deux éléments dans les réactifs et les produits. Pour cela, nous devons équilibrer l'équation.
Notez que nous avons 2 atomes d'hydrogène dans le réactif (H2O2) et deux atomes dans le produit (H2O). Cependant, l'oxygène a deux atomes dans le réactif (H2O2) et trois atomes dans les produits (H2O et O2).
Si on met le coefficient 2 avant le peroxyde d'hydrogène on double le nombre d'atomes des éléments.
Notez que si nous mettons le même coefficient avec la formule de l'eau, nous avons la même quantité d'atomes des deux côtés.
Par conséquent, l'équation chimique correctement équilibrée est 2H2O2 → Le2 + 2H2O.
question 4
(UFPE) Considérez les réactions chimiques ci-dessous.
On peut dire ça:
a) tous sont équilibrés.
b) 2, 3 et 4 sont équilibrés.
c) seuls 2 et 4 sont équilibrés.
d) seul 1 est déséquilibré.
e) aucun n'est correctement équilibré, car les états physiques des réactifs et des produits sont différents.
Alternative b) 2, 3 et 4 sont équilibrés.
Les alternatives 1 et 5 sont incorrectes car :
- L'équation 1 est déséquilibrée, l'équilibre correct serait :
- L'équation 5 est incorrecte car le composé formé dans la réaction serait H2SEUL3.
Pour former le H2SEUL4 devrait être inclus dans l'équation l'oxydation du SO2.
question 5
(Mackenzie-SP) Chauffé à 800 °C, le carbonate de calcium se décompose en oxyde de calcium (chaux vierge) et en dioxyde de carbone. L'équation correctement équilibrée, qui correspond au phénomène décrit, est :
(Donné: Ca — métal alcalino-terreux.)
Variante c)
Le calcium est un métal alcalino-terreux et pour avoir une stabilité, le calcium a besoin de 2 électrons (Ca2+), qui est la charge d'oxygène (O2-).
Ainsi, un atome de calcium se lie à un atome d'oxygène et le composé formé est CaO, qui est de la chaux vive.
L'autre produit est le dioxyde de carbone (CO2). Les deux sont formés par le carbonate de calcium (CaCO3).
En le mettant dans une équation:
On constate que les quantités d'atomes sont déjà correctes et n'ont pas besoin d'être équilibrées.
question 6
(UFMG) L'équation n'est pas équilibré. En l'équilibrant avec les plus petits nombres possibles, la somme des coefficients stoechiométriques sera :
a) 4
b) 7
c) 10
d) 11
e) 12
Variante e) 12
En utilisant la méthode d'essai, l'ordre d'équilibrage sera :
1ère étape: Comme l'élément qui n'apparaît qu'une seule fois dans chaque membre et qui a l'indice le plus élevé est le calcium, nous avons commencé à l'équilibrer.
2ème étape: On suit l'équilibrage par le radical PO43-, qui n'apparaît également qu'une seule fois.
3ème étape: on équilibre l'hydrogène.
Avec cela, nous observons qu'automatiquement la quantité d'oxygène a été ajustée et l'équilibre de l'équation est :
Rappelez-vous que lorsque le coefficient est 1, vous n'avez pas besoin de l'écrire dans l'équation.
En additionnant les coefficients on a :
question 7
La combustion est un type de réaction chimique dans laquelle de l'énergie est libérée sous forme de chaleur.
Lors de la combustion complète d'une substance formée de carbone et d'hydrogène, il se forme du dioxyde de carbone et de l'eau.
Observez les réactions de combustion des hydrocarbures et répondez laquelle des équations ci-dessous est mal équilibrée :
a) CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
avant JC3H8 +502 → 3CO2 + 4H2O
c) C4H10 +13/3O2 → 4CO2 + 5h2O
d) C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O
Réponse incorrecte: c) C4H10 +13/3O2 → 4CO2 + 5h2O
Pour équilibrer les équations chimiques, regardons d'abord quel élément n'apparaît qu'une seule fois dans chaque membre de l'équation.
Notez que le carbone et l'hydrogène ne forment qu'un seul réactif et un seul produit dans chaque équation présentée.
Commençons donc à équilibrer avec l'hydrogène, car il a un plus grand nombre d'atomes.
L'ordre d'équilibrage sera donc :
- Hydrogène
- Carbone
- Oxygène
Hydrogène
Comme le produit a 2 atomes d'hydrogène, nous insérons un nombre comme coefficient qui multiplié par 2 donne le nombre d'atomes d'hydrogène dans le réactif.
a) CH4 + O2 → CO2 + 2H2O
avant JC3H8 + O2 → CO2 + 4H2O
c) C4H10 + O2 → CO2 + 5H2O
d) C2H6 + O2 → CO2 + 3H2O
Carbone
L'équilibrage se fait en transposant l'indice de carbone dans le réactif et en l'utilisant comme coefficient sur le produit qui possède des atomes de cet élément.
a) CH4 + O2 → 1CO2 + 2H2O
avant JC3H8 + O2 → 3CO2 + 4H2O
c) C4H10 + O2 → 4CO2 + 5h2O
d) C2H6 + O2 → 2CO2 + 3H2O
Oxygène
En ajoutant le nombre d'atomes d'oxygène dans les produits formés, nous trouvons le nombre d'atomes de l'élément qui doit réagir.
Pour cela, il faut mettre comme coefficient un nombre qui multiplié par 2 donne le nombre d'atomes d'oxygène dans les produits.
a) CH4 + O2 → 1CO2 + 2H2O
2x = 2 + 2
2x = 4
x = 2
L'équation correcte est donc: CH4 + 2O2 → 1CO2 + 2H2O.
avant JC3H8 + O2 → 3CO2 + 4H2O
2x = 6 + 4
2x = 10
x = 5
L'équation correcte est donc: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
c) C4H10 + O2 → 4CO2 + 5h2O
2x = 8 + 5
2x = 13
x = 13/2
L'équation correcte est donc: C4H10 + 13/2O2 → 4CO2+ 5h2O
d) C2H6 + O2 → 2CO2 + 3H2O
2x = 4 + 3
2x = 7
x = 7/2
L'équation correcte est donc: C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O
Les équations correctement équilibrées sont :
a) CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
avant JC3H8 +502 → 3CO2 + 4H2O
c) C4H10 + 13/2O2 → 4CO2 + 5h2O
d) C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O
Ainsi, la variante c) C4H10 +13/3O2 → 4CO2 + 5h2Le truc, c'est qu'il n'a pas le bon équilibre.
question 8
(Enem 2015) Les calcaires sont des matériaux composés de carbonate de calcium, qui peuvent agir comme sorbants pour le dioxyde de soufre (SO2), un important polluant atmosphérique. Les réactions impliquées dans le processus sont l'activation du calcaire, par calcination, et la fixation du SO2 avec la formation d'un sel de calcium, comme l'illustrent les équations chimiques simplifiées.
Compte tenu des réactions impliquées dans ce processus de désulfuration, la formule chimique du sel de calcium correspond à :
Variante b)
Comme la réaction est équilibrée, les atomes dans les réactifs doivent être en même quantité dans les produits. Ainsi,
Le sel formé est composé de :
1 atome de calcium = Ca
1 atome de soufre = S
4 atomes d'oxygène = O4
Par conséquent, la formule chimique du sel de calcium correspond à CaSO4.
question 9
(UFPI) La réaction de X avec Y est illustrée ci-dessous. Déterminez quelle équation représente le mieux l'équation chimique équilibrée.
Variante a)
Sur la figure, nous observons que l'espèce X est un seul atome tandis que Y est diatomique, c'est-à-dire qu'il est formé par la réunion de 2 atomes. Donc X réagit avec Y2.
Le produit formé est représenté par XY, l'équation étant déséquilibrée :
On équilibre l'équation comme suit :
Selon l'équation équilibrée, la figure ci-dessous nous montre comment se produit la réaction et sa proportion.
Pour qu'une réaction se produise, il doit y avoir un rapport fixe et, par conséquent, certains composés peuvent ne pas réagir. C'est ce que montre la figure, car dans le produit on voit qu'un Y2 n'a pas réagi.
question 10
(Enem 2010) Les mobilisations pour promouvoir une meilleure planète pour les générations futures sont de plus en plus fréquentes. La plupart des moyens de transport de masse sont actuellement alimentés en brûlant un combustible fossile. A titre d'exemple de la charge engendrée par cette pratique, il suffit de savoir qu'une voiture produit, en moyenne, environ 200g de dioxyde de carbone par km parcouru.
Magazine sur le réchauffement climatique. Année 2, 8. Publication de l'Instituto Brasileiro de Cultura Ltda.
L'un des principaux constituants de l'essence est l'octane (C8H18). Grâce à la combustion de l'octane, il est possible de libérer de l'énergie, permettant à la voiture de démarrer. L'équation qui représente la réaction chimique de ce processus démontre que :
a) de l'oxygène est libéré dans le processus, sous forme d'O2.
b) le coefficient stoechiométrique pour l'eau est de 8 à 1 octane.
c) dans le processus, il y a une consommation d'eau, de sorte que de l'énergie est libérée.
d) le coefficient stoechiométrique pour l'oxygène est de 12,5 à 1 octane.
e) le coefficient stoechiométrique du dioxyde de carbone est de 9 à 1 octane
Alternative d) le coefficient stoechiométrique pour l'oxygène est de 12,5 à 1 octane.
Lors de l'équilibrage de l'équation, nous trouvons les coefficients suivants:
- Nous avons commencé l'équilibrage par l'hydrogène qui n'apparaît qu'une seule fois dans chaque membre et a un indice plus élevé. Puisqu'il y a 18 atomes d'hydrogène réactifs, il y en a 2 dans le produit, nous devons donc ajouter un nombre qui multiplié par 2 donne 18. Donc 9 est le coefficient.
- Puis on ajoute le coefficient 8 devant le CO2 avoir 8 carbones dans chaque membre de l'équation.
- Enfin, ajoutez simplement la quantité d'oxygène dans le produit et trouvez la valeur qui multipliée par 2 nous donne 25 atomes d'oxygène. Nous avons donc choisi 25/2 ou 12,5.
Ainsi, pour la combustion de 1 octane 12,5 d'oxygène est consommé.
question 11
(Fatec-SP) Une caractéristique essentielle des engrais est leur solubilité dans l'eau. Par conséquent, l'industrie des engrais transforme le phosphate de calcium, dont la solubilité dans l'eau est très faible, en un composé beaucoup plus soluble, qui est le superphosphate de calcium. Ce processus est représenté par l'équation :
où les valeurs de x, y et z sont respectivement :
a) 4, 2 et 2.
b) 3, 6 et 3.
c) 2, 2 et 2.
d) 5, 2 et 3.
e) 3, 2 et 2.
Variante e) 3, 2 et 2.
En utilisant la méthode algébrique, nous formons des équations pour chaque élément et assimilons le nombre d'atomes dans le réactif au nombre d'atomes dans le produit. Par conséquent:
Équation équilibrée:
question 12
Équilibrez les équations ci-dessous en utilisant la méthode d'essai.
Réponse:
L'équation est composée des éléments hydrogène et chlore. On équilibre les éléments juste en ajoutant le coefficient 2 devant le produit.
L'équation n'avait pas besoin d'être équilibrée, car les quantités d'atomes sont déjà ajustées.
Le phosphore a deux atomes dans les réactifs, donc pour équilibrer cet élément, nous ajustons la quantité d'acide phosphorique dans le produit à 2H3POUSSIÈRE4.
Après cela, nous avons observé que l'hydrogène avait 6 atomes dans le produit, nous avons équilibré la quantité de cet élément en ajoutant un coefficient 3 au réactif qui le contient.
Avec les étapes précédentes, la quantité d'oxygène a été corrigée.
En regardant l'équation, nous voyons que les quantités d'hydrogène et de brome dans les produits sont le double de ce que s'il y en a dans les réactifs, on ajoute donc le coefficient 2 au HBr pour équilibrer ces deux éléments.
Le chlore a 3 atomes dans les produits et seulement 1 dans les réactifs, donc nous équilibrons en mettant un coefficient de 3 avant le HCl.
L'hydrogène avait 3 atomes dans les réactifs et 2 atomes dans les produits. Pour ajuster les quantités, nous transformons l'indice H2 en coefficient, on multiplie par le 3 qui était déjà dans le HCl et on obtient le résultat de 6HCl.
Nous ajustons les quantités de chlore dans les produits pour avoir également 6 atomes et obtenir 2AlCl3.
L'aluminium avait 2 atomes dans les produits, nous avons ajusté la quantité dans les réactifs à 2Al.
Nous équilibrons la quantité d'hydrogène dans le produit à 3H2 et nous adaptons la quantité de 6 atomes de cet élément dans chaque terme de l'équation.
Dans l'équation le radical nitrate (NO3-) a l'indice 2 dans le produit, on transforme l'indice en coefficient dans le réactif pour 2AgNO3.
La quantité d'argent a dû être ajustée, car il a maintenant 2 atomes dans les réactifs, nous avons donc 2Ag dans le produit.
Dans les réactifs, nous avons 4 atomes d'hydrogène et pour équilibrer cet élément, nous ajoutons un coefficient 2 au produit HCl.
Le chlore a maintenant 4 atomes dans les produits, nous ajustons donc la quantité dans le réactif à 2Cl2.
Nous avons 6 atomes d'hydrogène dans les réactifs et pour équilibrer cet élément nous ajustons la quantité d'eau à 3H2O.
Nous avons 2 atomes de carbone dans les réactifs et pour équilibrer cet élément, nous ajustons la quantité de dioxyde de carbone à 2CO2.
L'oxygène doit avoir 7 atomes dans les réactifs et pour équilibrer cet élément, nous ajustons la quantité d'oxygène moléculaire à 3O2.
En regardant l'équation, le radical nitrate (NO3-) a l'indice 2 dans le produit. On transforme l'indice en coefficient 2 dans le réactif AgNO3.
Nous avons 2 atomes d'argent dans les réactifs et pour équilibrer cet élément, nous ajustons la quantité de chlorure d'argent dans le produit à 2AgCl.
Nous avons 3 atomes de calcium dans le produit et pour équilibrer cet élément, nous ajustons la quantité de nitrate de calcium dans le réactif à 3Ca (NO3)2.
Il nous reste alors 6 radicaux NO3- dans les réactifs et pour équilibrer ce radical nous ajustons la quantité d'acide nitrique dans les produits à 6HNO3.
Nous avons maintenant 6 atomes d'hydrogène dans les produits et pour équilibrer cet élément nous ajustons la quantité d'acide phosphorique dans le réactif à 2H3POUSSIÈRE4.
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