Comment équilibrer une équation bilan

Notre equation est donc équilibrée en atomes de carbone et en atomes d'hydrogène mais elle ne l'est pas encore en atomes d'oxygène: on a 2 atomes d'oxygène avant la réaction et 4 après la réaction. Pour avoir 4 atomes d'oxygène il suffit donc d'avoir 2 molécules de dioxygène au départ. On a alors:

Et voilà notre équation bilan maintenant équilibrée en chaque sorte d'atomes; il suffit maintenant de compter le nombre de chaque molécule différente et de placer le coefficient numérique correspondant dans l'équation bilan

Comment équilibre-t-on une équation et pourquoi? En général cela commence ainsi : on réalise l'expérience (ici la combustion du méthane) puis on identifie les produits formés (ici le dioxyde de carbone et de l'eau) et on note les réactifs (ce que l'on a avant la réaction) et les produits formés (après la réaction). Ce qui donne ceci dans notre exemple: Réactifs: méthane, dioxygène Produits: dioxyde de carbone, eau Puis on écrit le bilan de la réaction : Avant la flèche c'est à dire avant la réaction on écrit les réactifs. Après la flèche c'est à dire après la réaction on écrit les produits Dans notre exemple cela donnera ceci: le + avant la flèche signifie "réagit avec" et la flèche signifie "donne" méhane + dioxygène -------) dioxyde de carbone + eau A ce moment là on remplace les noms par leur formule chimique correspondante:
Avant la réaction				Après la réaction
CH₄	+	O₂	------)	CO₂	+	H₂O
	+		------)		+
Cette équation bilan se lit: "une molécule de méthane réagit avec une molécule de dioxygène pour former une molécule de dioxyde de carbone et une molécule d'eau". Rappel : boule blanche: atome d'hydrogène boule rouge: atome d'oxygène boule grise (elle devrait être noire normalement): atome de carbone Combien compte-on : avant la réaction: d'atomes d'hydrogène: d'atomes d'oxygène : d'atomes de carbone: après la réaction: d'atomes d'hydrogène: d'atomes d'oxygène : d'atomes de carbone : Le nombre de chaque sorte d'atomes n'est donc pas le même avant et après la réaction: cela signifie, en fait, que dans la réalité ce n'est pas une molécule de méthane qui réagit avec une molécule de dioxygène pour former une molécule de dioxyde de carbone et une molécule d'eau mais d'autres quantités de molécules qui réagissent pour donner d'autres quantités de molécules qui se forment. IIl faut donc trouver les nombres de molécules qui permettront d'avoir le même nombre de chaque sorte d'atomes avant et après la réaction : repartons donc de l'équation bilan de départ

Avant la réaction				Après la réaction
CH₄	+	O₂	------)	CO₂	+	H₂O
	+		------)		+
Le nombre d'atomes de carbone est pour l'instant le même avant et après la réaction; il n'y a donc rien à équilibrer! Par contre le nombre d'atomes d'hydrogène (on commence par les atomes d'hydrogène plutôt que les atomes d'oxygène car les atomes d'hydrogène ne sont présents que dans 2 molécules sur 4 alors que les atomes d'oxygène sont présents dans 3 molécules sur 4) n'est pas le même avant et après la réaction: 4 atomes d'hydrogène avant et 2 seulement après la réaction. Pour avoir 4 atomes d'hydrogène il suffit donc d'avoir 2 molécules d'eau qui se forment. On a alors:

Dans la réalité on aura donc toujours "1 molécule de méthane qui réagit avec 2 molécules de dioxygène pour former 1 molécule de dioxyde de carbone et 2 molécules d'eau".

Evidemment dans la réalité, quand on fait l'expérience, il y a beaucoup plus de molécules qui sont concernées (de l'ordre de 10²² à 10²⁴ pour 1g de matière) et on devrait plutôt lire : "des molécules de méthane réagissent avec 2 fois plus de molécules de dioxygène pour donner autant de molécules de dioxyde de carbone et 2 fois plus de molécules d'eau".

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