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Équilibrer des équations chimiques<br />
Quand tu équilibres des équations chimiques, rappelle-toi les étapes que<br />
tu as apprises. Étudie cet exemple de problème qui explique la fabrication<br />
de l’ammoniac (figure 4.23). Ensuite, fais les autres exercices.<br />
Exemple de problème : équilibrer une équation chimique<br />
Problème<br />
On produit de l’ammoniac, NH 3 (g), en faisant réagir de l’azote et de<br />
l’hydrogène gazeux. Équilibre l’équation chimique de cette réaction.<br />
Solution<br />
Premièrement, écris l’équation nominative.<br />
Équation nominative : azote + hydrogène → ammoniac<br />
Écris ensuite l’équation squelette en écrivant la formule chimique<br />
de chaque substance. Rappelle-toi que l’azote et l’hydrogène sont<br />
des molécules diatomiques.<br />
Équation squelette : N 2 + H 2 → NH 3<br />
Finalement, équilibre l’équation à l’aide de coefficients. Indique<br />
l’état des produits et des réactifs si ces renseignements sont fournis.<br />
N 2 (g) + 3H 2 (g) → 2NH 3 (g)<br />
Vérifie ta réponse<br />
Vérifie que toutes les formules chimiques sont correctes. Compte<br />
les atomes de chaque élément dans les réactifs et les produits pour<br />
vérifier que l’équation chimique est équilibrée.<br />
Figure 4.23 On utilise<br />
l’ammoniaque dans plusieurs<br />
produits de nettoyage domestique.<br />
Outils de science<br />
Consulte la section Outils de science 11<br />
pour en savoir plus sur la méthode de<br />
résolution de problèmes.<br />
Exercices<br />
1. Écris l’équation nominative, l’équation squelette et l’équation<br />
équilibrée de chacune de ces réactions. Indique l’état de tous les<br />
réactifs et de tous les produits dans l’équation équilibrée.<br />
a. Du magnésium solide réagit avec de l’oxygène gazeux pour<br />
former de l’oxyde de magnésium solide.<br />
b. Le fer réagit avec l’oxygène et produit de la rouille, Fe 2 O 3 .<br />
c. L’azote gazeux réagit avec le brome gazeux pour former du<br />
tribromure d’azote gazeux.<br />
2. La combustion du méthane gazeux, CH 4 (g), nécessite de<br />
l’oxygène. Elle produit du dioxyde de carbone gazeux et de la<br />
vapeur d’eau. Trouve l’équation chimique équilibrée de cette<br />
réaction.<br />
<strong>Chapitre</strong> 4 Les équations chimiques 165
Vers un monde meilleur<br />
13 millions d’hectares de forêts disparaissent chaque année. En autres, on coupe des arbres pour<br />
fabriquer du papier. Stéphane Aubin et Michael-Alexander Najm étudient au Collège catholique<br />
Samuel-Genest d’Ottawa. Ils ont peut-être trouvé une autre solution pratique et adéquate pour<br />
fabriquer du papier. Ils ont fabriqué du papier recyclé à partir de pelures de légumes et de<br />
fruits. On a évalué la résistance mécanique et l’inflammabilité de ces papiers.<br />
Les deux jeunes scientifiques ont réalisé plusieurs recherches.<br />
Voici leurs découvertes : les papiers à base de laitue sont<br />
les plus résistants et ceux à base de bananes brûlent<br />
le moins bien. Ces innovations sont peut-être une<br />
solution simple pour réduire la déforestation. Stéphane<br />
et Michael-Alexander ont remporté la première place à<br />
l’Expo-sciences régionale d’Ottawa dans la catégorie<br />
sciences de l’environnement et Terre.<br />
Quels produits ou matériaux pourrais-tu<br />
réutiliser de la maison pour remplacer le<br />
bois dans la fabrication du papier <br />
La chimie verte<br />
Les humains et les animaux profitent du développement de<br />
nouveaux médicaments. Pour fabriquer ces médicaments,<br />
il faut des réactions chimiques qui comportent souvent<br />
beaucoup d’étapes. À cause de ces étapes, la masse des<br />
déchets est 100 000 fois plus grande que la masse des<br />
médicaments. Les déchets peuvent polluer l’environnement<br />
et il peut être coûteux de s’en débarrasser.<br />
Réduction des déchets grâce à la chimie verte<br />
Litres de déchets par 1000 kg<br />
de Emend MD produits<br />
400 000<br />
350 000<br />
300 000<br />
250 000<br />
200 000<br />
150 000<br />
100 000<br />
50 000<br />
0<br />
Avant la<br />
chimie verte<br />
Avec la<br />
chimie verte<br />
Les nouvelles réactions produisent 340 000 L de moins pour<br />
chaque 1 000 kg de médicament produits. Avec 340 000 L,<br />
on peut remplir plus de 2 000 baignoires.<br />
La chimie verte est un nouveau domaine de la chimie.<br />
Son but est de trouver des réactions qui produisent moins<br />
de déchets. Ces réactions peuvent être utilisées pour<br />
fabriquer des médicaments ou d’autres produits. La<br />
chimie verte cherche aussi à réduire ou à supprimer<br />
les substances toxiques utilisées ou produites par<br />
beaucoup de réactions chimiques.<br />
La médecine verte<br />
Par exemple, l’entreprise Merck et Co., inc. a développé une<br />
réaction de synthèse plus écologique pour son médicament<br />
Emend MD . Ce dernier sert à traiter les nausées et les<br />
vomissements causés par la chimiothérapie. La nouvelle<br />
réaction est beaucoup plus efficace que l’ancienne. Elle<br />
utilise moins de réactifs, moins d’eau et moins d’énergie et<br />
produit deux fois plus de médicaments. Elle comprend aussi<br />
moins d’étapes que l’ancienne réaction. La nouvelle réaction<br />
est plus écologique et les coûts de production ont diminué.<br />
Les chimistes qui travaillaient autrefois pour améliorer<br />
l’environnement cherchaient comment nettoyer les<br />
déchets toxiques qui étaient produits par les procédés<br />
chimiques. L’objectif de la chimie verte est de ne pas créer<br />
ces produits toxiques, dès le départ.<br />
166 Module 2 Les réactions chimiques