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Une réaction chimique est un peu comme la recette des cookies. On mélange, en proportions variables, de la farine, du beurre, du sel, du sucre, des œufs. Une fois ces éléments cuits, vous obtenez d'excellents cookies qui n'ont plus rien à voir avec les ingrédients de départ. Par comparaison, en chimie, les ingrédients sont appelés réactifs, et les cookies sont les produits. La réaction chimique a une équation du genre : A + B --> C (+ D..), équation dans laquelle chaque lettre représente un élément ou une molécule (particule formée d'atomes qui tiennent ensemble par des liaisons). La flèche représente, quant à elle, la réaction chimique. Écrire l'équation d'une réaction chimique est à la fois simple et compliqué, il faut simplement respecter certaines règles.
Étapes
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Mémorisez les préfixes des composés. Ainsi, vous connaitrez le nombre d'atomes du produit. Pour identifier sans faute un composé, on utilise des préfixes d'origine grecque, lesquels indiquent le nombre d'atomes de chaque élément. Dans le nom d'un composé covalent, on cite l'élément principal dans son entier, tandis qu'on ajoute le suffixe « ure » au second élément. Cependant, on inverse l'ordre des mots. Ainsi, le trisulfure de diphosphore a pour formule chimique : P 2 S 3 [1] X Source de recherche . Voici la liste des premiers préfixes (de 1 à 10) :
- 1 : mono-
- 2 : di-
- 3 : tri-
- 4 : tétra-
- 5 : penta-
- 6 : hexa-
- 7 : hepta-
- 8 : octa-
- 9 : nona-
- 10 : déca-
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Notez le symbole chimique du premier élément. Il donne l'appartenance à une famille et se place toujours avant l'élément généralement le plus électronégatif. Pour les composés covalents inorganiques, le nom de l'élément se voit doté d'un suffixe en « -ure » après la racine de l'élément [2] X Source de recherche .
- Prenons l'exemple de l'hexafluorure de diazote. Le premier élément est le fluor, dont le symbole est F. Ajoutez simplement le suffixe « ure » au nom de l'élément en question : fluorure.
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Mettez le nombre d'atomes présents en indice. Identifiez le nombre d'atomes présents de ce premier élément en regardant son préfixe. Ce dernier vous donnera alors le nombre d'atomes, nombre que vous mettrez en indice, à droite du symbole [3] X Source de recherche .
- Ainsi, le mot hexafluorure a le préfixe « hexa- » qui signifie « 6 », ce qui veut dire qu'il y a 6 atomes de fluor.
- Un hexafluorure se note donc : F 6
- Ainsi, la formule chimique de l'hexafluorure de diazote est : N 2 F 6
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Notez le symbole chimique du second élément. Face au nom d'un composé chimique, vous devez d'abord identifier les différents éléments qui le composent, ce qui implique que vous connaissiez leurs symboles. Si vous êtes en phase d'apprentissage, reportez-vous au tableau périodique des éléments. Le nom de ce dernier élément sera en deuxième position dans le nom du composé [4] X Source de recherche .
- Ainsi, pour l'hexafluorure de diazote, le second élément est le diazote et le symbole chimique de l'azote est N.
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Indiquez le nombre d'atomes en indice. Comme avec le premier élément, repérez le nombre d'atomes présents dans chaque élément, vous devez regarder le préfixe de l'élément. Si vous parvenez à mémoriser ces préfixes grecs, vous devriez ensuite être rapidement capable d'écrire les formules correspondantes [5] X Source de recherche .
- Ainsi, le diazote a le préfixe « di- » qui signifie « 2 », ce qui signifie qu'il y a deux atomes d'azote.
- Le diazote se note donc : N 2 .
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Exercez-vous. Quand on commence en chimie, il y a un nombre important de choses à mémoriser une bonne fois pour toutes : c'est comme apprendre une nouvelle langue. Plus vous ferez d'exercices, plus vous utiliserez les symboles et mieux vous comprendrez les formules chimiques que vous allez forcément manipuler.
- Le dioxyde de soufre : SO 2
- Le tétrabromure de carbone : CBr 4
- L'hémipentoxyde de phosphore : P 2 O 5
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Repérez les symboles chimiques. Identifiez ceux des cations et anions. Tous les composés chimiques ont une nomenclature en deux parties. Le premier élément du composé est le nom de l'anion (ion négatif) auquel on adjoint un suffixe variable (« -ure », « -ate », « -yde »). Le second élément du composé est le nom du cation (ion positif) qui reste tel quel [6] X Source de recherche .
- Les symboles chimiques des éléments sont tous recensés dans le tableau périodique des éléments.
- À la différence des composés covalents, les préfixes grecs ne donnent aucune indication sur le nombre d'atomes de chaque élément. Pour les connaitre, vous devez d'abord équilibrer les charges dans l'équation.
- Ainsi, l'oxyde de lithium s'écrit :Li 2 O.
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Sachez reconnaitre les ions polyatomiques. Il arrive qu'un cation ou un anion soit un ion polyatomique. C'est un groupement d'atomes qui a perdu ou gagné des électrons. En fait, il n'y a pas de moyen logique d'apprendre leurs noms (noms spécifiques) : il faut les savoir par cœur [7] X Source de recherche .
- Il n'y a que 3 cations polyatomiques : l'ammonium (NH 4 + ), l'hydronium (H 3 + ) et le mercure (I) (Hg 2 + ). Ils ont tous une charge positive de + 1.
- Les autres ions polyatomiques ont des charges négatives, allant d'un à quatre électrons (de - 1 à - 4). Les plus courants sont le carbonate (CO 3 2- ), le sulfate (SO 4 2- ), le nitrate (NO 3 - ) ou le chromate (CrO 4 2- ).
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Déterminez la valence de chaque élément. La valence d'un élément est lisible sur le tableau périodique des éléments en fonction de la colonne dans laquelle il se trouve. Les éléments ayant la même valence se trouvent sur la même colonne [8] X Source de recherche :
- les éléments du groupe 1 ont une valence de + 1,
- les éléments du groupe 2 ont une valence de + 2,
- pour les métaux de transition (groupes 3 à 12), le degré d'oxydation est indiqué par un chiffre romain entre parenthèses,
- l'argent (Ag) a une valence de + 1, le zinc (Z), de + 2 et l'aluminium (Al), de + 3,
- les éléments du groupe 17 ont une valence de - 1,
- les éléments du groupe 16 ont une valence de - 2,
- les éléments du groupe 15 ont une valence de - 3,
- dans une équation avec des ions polyatomiques, vous ne devez vous préoccuper que des charges de l'ion.
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Équilibrez les charges de la réaction. Il faut tenir compte des charges positives et négatives de chacun des réactifs. Une fois récupérée la valence de chacun des éléments (ou des ions polyatomiques), vous allez pouvoir utiliser ces charges pour déterminer le nombre d'atomes présents de chaque élément afin d'équilibrer l'équation, étant donné que la charge du composé doit être égale à 0 : ajouter des atomes, c'est tout l'art d'équilibrer une équation chimique [9] X Source de recherche .
- Ainsi, dans l'oxyde de lithium, le lithium est un élément du groupe 1 et a donc une charge positive (1+). L'oxygène appartient au groupe 16 et a donc deux charges négatives (2-). Afin d'équilibrer cette dernière valence de, il vous faut 2 atomes de lithium : c'est pourquoi la formule chimique de l'oxyde de lithium est : Li 2 O.
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Exercez-vous. La meilleure façon d'apprendre est de multiplier les exercices : plus vous en ferez, plus cela deviendra automatique. Vous en trouverez dans votre livre de chimie, dans des livres d'exercices ou sur Internet. Faites-en autant que vous pouvez jusqu'à ce que vous maitrisiez la technique.
- Exemple du nitrure de calcium : le symbole du calcium est Ca et celui de l'azote is N. Le calcium est un élément du groupe 2 et a 2 charges positives (2+). L'azote appartient au groupe 15 et a donc 3 charges négatives (3-). Pour équilibrer le tout, il vous faut 3 atomes de calcium (6+) et 2 atomes d'azote (6-): Ca 3 N 2 .
- Exemple du phosphate de mercure (II) : le symbole du mercure est Hg et l’ion (polyatomique) phosphate a pour formule PO 4 . Le mercure a 2 charges positives (2+), ainsi que l'indique la mention « II ». Le phosphate a quant à lui 3 charges négatives (3-). Afin d'équilibrer, il vous faut 3 atomes de mercure (6+) et 2 molécules de phosphate (6-): Hg 3 (PO 4 ) 2 .
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Analysez les réactifs. Repérez les cations et anions dans les réactifs. En chimie, dans la plupart des équations, vous avez deux cations et deux anions. L'équation classique se présente ainsi : AB + CD --> AD + CB, dans laquelle A et C sont les cations, et B et D, les anions. Vous devez aussi connaitre la charge de chacun des ions [10] X Source de recherche .
- Prenons la réaction chimique suivante : AgNO 3 + NaCl
- Les cations sont Ag + et Na + . Les anions sont NO 3 - et Cl - .
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Échangez les ions pour obtenir les produits. Une fois tous les ions repérés et leurs charges connues, combinez-les en sorte de marier le premier cation avec le second anion, et le deuxième cation avec le premier anion. Pour rappel, l'équation est du genre : AB + CD --> AD + CB [11] X Source de recherche .
- Les produits étant formés, il faut ensuite équilibrer l'équation.
- Ainsi, AgNO 3 + NaCl --> ?
- Ag + se combine avec Cl - pour former AgCl.
- Na + se combine avec NO 3 - pour former NaNO 3 .
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Écrivez l'équation complète. Après avoir trouvé les produits, vous pouvez écrire l'équation complète de la réaction avec les réactifs et les produits. Les réactifs s'inscrivent à gauche de l'équation, tandis que les produits sont à droite, réunis par un signe [12] X Source de recherche .
- Ainsi, AgNO 3 + NaCl --> ?
- AgNO 3 + NaCl --> AgCl + NaNO 3
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Équilibrez l'équation . Une fois l'équation posée, avec ses réactifs et ses produits, il faut vérifier que cette équation est bien équilibrée. Comme rien ne se perd et rien ne se crée lors d'une réaction, vous devez avoir le même nombre d'atomes du même élément de chaque côté de l'équation [13] X Source de recherche .
- Ainsi, AgNO 3 + NaCl --> AgCl + NaNO 3
- Comptez le nombre d'atomes de chaque côté de l'équation : 1 atome d'argent (Ag) à gauche et un à droite, 1 atome d'azote (N) à gauche et un à droite, 3 atomes d'oxygène (O) à gauche et 3 à droite, 1 atome de sodium (Na) à gauche et 1 à droite, 1 atome de chlore (Cl) à gauche et 1 à droite.
- L'équation est équilibrée, car on a le même nombre d'atomes de chaque élément de chaque côté de l'équation.
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Exercez-vous. La meilleure façon pour apprendre à équilibrer une équation est de multiplier les exercices jusqu'à comprendre. Exercez-vous sur les exemples qui suivent et recommencez-les (ceux-là ou d'autres) tant que vous n'aurez pas compris.
- NiCl 2 + (NH 4 ) 2 S --> ?
- Les cations sont : Ni 2+ et NH 4 +
- Les anions sont : Cl - et S 2-
- Après réaction, on obtient les produits suivants : NiS + NH 4 Cl
- Écrivez l'équation : NiCl 2 + (NH 4 ) 2 S --> NiS + NH 4 Cl
- Équilibrez l'équation : NiCl 2 + (NH 4 ) 2 S --> NiS + 2 NH 4 Cl
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Références
- ↑ http://www.kentchemistry.com/links/naming/NameCov.htm
- ↑ http://www.kentchemistry.com/links/naming/NameCov.htm
- ↑ http://www.kentchemistry.com/links/naming/NameCov.htm
- ↑ http://www.kentchemistry.com/links/naming/NameCov.htm
- ↑ http://www.kentchemistry.com/links/naming/NameCov.htm
- ↑ http://www.kentchemistry.com/links/naming/BinaryIonic.htm
- ↑ http://www.kentchemistry.com/links/naming/PolyatomicIonsB.htm
- ↑ http://www.kentchemistry.com/links/naming/formulewriting.htm
- ↑ http://www.kentchemistry.com/links/naming/formulewriting.htm
- ↑ http://www.chemteam.info/Equations/DoubleReplacement.html
- ↑ http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/reactions/faq/predicting-produits-nicl2-nh42s.shtml
- ↑ http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/reactions/faq/predicting-products-nicl2-nh42s.shtml
- ↑ http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/reactions/faq/predicting-products-nicl2-nh42s.shtml
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