Activité : du système chimique à l'équation de la réaction
I. Décrire un système chimique et son évolution
Un système chimique est un mélange d'espèces chimiques.
Pour décrire son état à l'échelle macroscopique, il faut indiquer sa pression P, sa température T, la nature et éventuellement la quantité des différentes espèces chimiques présentes en précisant leur état physique (liquide : (l), solide : (s), gazeux : (g), espèce dissoute en solution aqueuse : (aq)).
On décrit l'évolution d'un système chimique en décrivant le système à l'état initial et à l'état final.
A. Expérience
1. Dans un tube à essai, verser environ 2 mL de solution de sulfate de cuivre II 2. Ajouter quelques gouttes de solution de soude (hydroxyde de sodium) 3. Noter vos observations :
B. Exploitation
II. Est-ce une transformation physique ou chimique ?
Lorsque l'évolution d'un système chimique s'accompagne de l'apparition de nouvelles espèces chimiques, le passage de son état initial à son état final est une transformation chimique. Celle-ci est le résultat d'une réaction chimique.
Lorsque l'évolution d'un système chimique s'accompagne du changement d'état d'une espèce chimique, le passage de son état initial à son état final est une transformation physique.
Ex : fusion de la glace : transformation physique ou chimique ? Exemple du paragraphe I. :
transformation physique ou chimique ?
III. Savoir identifier les réactifs et les produits
(transformation chimique uniquement) Au cours dune transformation chimique, les réactifs réagissent entre eux (leur quantité diminue) pour former une ou plusieurs nouvelles espèces chimiques, non présentes au départ : le ou les produits. Le passage des réactifs aux produits est le résultat d'une réaction chimique.
En reprenant l'exemple de la transformation du paragraphe I., Identifier les réactifs et les produits.
IV. Savoir établir l'équation de la réaction chimique
L'équation chimique est l'écriture symbolique, à l'échelle macroscopique, de la réaction chimique.
exemple : réaction du métal fer Fe(s) avec les ions hydrogène H+(aq)
Fe(s) + 2 H+(aq) → Fe2+(aq) + H2(g) réactifs produits
En reprenant l'exemple de la transformation du paragraphe I., écrire l'équation de la réaction.
État initial État final
- l'état physique est indiqué,
- la flèche indique le sens d'évolution du système - des nombres stœchiométriques assurent la conservation des éléments et, le cas échéant, la conservation des charges.
État initial H2O (s) : 10 g T = -10 °C P = 1 bar
État final H2O (l) : 6 g H2O (s) : 4 g T = 0 °C P = 1 bar
État initial H2O(l)
Cu2+(aq) SO42-(aq) HO-(aq) Na+(aq)
20°C 1020 hPa
État final Cu(OH)2(s) H2O(l) Cu2+(aq) SO42-(aq) Na+(aq)
20°C 1020 hPa
