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Ajuster des nombres stoechiométriques

Pour vérifier la conservation des éléments chimiques, les coefficients stœchiométriques présents dans l'équation d'une réaction chimique doivent être ajustés.

Équilibrer l'équation de réaction de combustion de l'éthanol par le dioxygène :

\(\displaystyle{...\ce{C2H6O_{(l)}} + ...\ce{O2_{(g)}} \ce{->} ...\ce{CO2_{(g)}} + ...\ce{H2O_{(l)}}}\)

Etape 1

Dénombrer les différents éléments chimiques et la charge électrique du côté des réactifs et des produits

On dénombre les différents éléments chimiques, ainsi que la charge électrique du côté des réactifs et des produits.

On peut récapituler les résultats dans un tableau.

On dénombre :

Éléments chimiques Du côté des réactifs Du côté des produits
Hydrogène 6 2
Carbone 2 1
Oxygène \(\displaystyle{1 + 2 = 3}\) \(\displaystyle{2 + 1 = 3}\)

De plus, la charge électrique est nulle des deux côtés.

Etape 2

Ajuster le coefficient stœchiométrique d'un élément non équilibré

On commence par l'élément chimique qui est présent en plus grande quantité. On ajuste son coefficient stœchiométrique du côté des réactifs ou des produits.

Il vaut mieux équilibrer en dernier l'élément chimique qui apparaît dans le plus grand nombre d'espèces chimiques. En général, on équilibre donc l'oxygène en dernier.

On équilibre d'abord l'élément hydrogène. Pour cela, il faut écrire un coefficient stœchiométrique de 3 pour \(\displaystyle{\ce{H2O}}\), ainsi il y aura 6 atomes d'hydrogène des deux côtés.

L'équation devient :

\(\displaystyle{...\ce{C2H6O_{(l)}} + ...\ce{O2_{(g)}} \ce{->} ...\ce{CO2_{(g)}} + 3 \ce{H2O_{(l)}}}\)

Etape 3

Dénombrer une nouvelle fois les différents éléments chimiques du côté des réactifs et des produits

On dénombre une nouvelle fois les différents éléments chimiques du côté des réactifs et des produits.

Désormais, on dénombre :

Éléments chimiques Du côté des réactifs Du côté des produits
Hydrogène 6 6
Carbone 2 1
Oxygène \(\displaystyle{1 + 2 = 3}\) \(\displaystyle{2 + 3 = 5}\)
Etape 4

Ajuster une nouvelle fois le coefficient stœchiométrique d'un élément non équilibré

On ajuste une nouvelle fois le coefficient stœchiométrique d'un élément non équilibré, du côté des réactifs ou des produits.

On équilibre ensuite l'élément carbone. Pour cela, il faut écrire un coefficient stœchiométrique de 2 pour \(\displaystyle{\ce{CO2}}\), ainsi il y aura 2 atomes de carbone des deux côtés.

L'équation devient :

\(\displaystyle{\ce{C2H6O_{(l)}} + ...\ce{O2_{(g)}} \ce{->} 2\ce{CO2_{(g)}} + 3 \ce{H2O_{(l)}}}\)

Etape 5

Renouveler ce processus jusqu'à ce que le tableau soit équilibré

On dénombre une nouvelle fois les différents éléments chimiques du côté des réactifs et des produits, et on ajuste un coefficient stœchiométrique en conséquence.

On répète cette opération jusqu'à ce que le tableau soit équilibré. On obtient alors l'équation équilibrée.

On dénombre cette fois :

Éléments chimiques Du côté des réactifs Du côté des produits
Hydrogène 6 6
Carbone 2 2
Oxygène \(\displaystyle{1 + 2 = 3}\) \(\displaystyle{4 + 3 = 7}\)

On équilibre alors l'élément oxygène. Pour cela, on écrit un coefficient stœchiométrique de 3 pour \(\displaystyle{\ce{O2}}\), ainsi il y aura 7 atomes d'oxygène des deux côtés.

L'équation devient :

\(\displaystyle{\ce{C2H6O_{(l)}} + 3 \ce{O2_{(g)}} \ce{->} 2\ce{CO2_{(g)}} + 3 \ce{H2O_{(l)}}}\)

On vérifie ensuite la conservation de tous les éléments chimiques :

Éléments chimiques Du côté des réactifs Du côté des produits
Hydrogène 6 6
Carbone 2 2
Oxygène \(\displaystyle{1 + 6 = 7}\) \(\displaystyle{4 + 3 = 7}\)

L'équation est donc équilibrée.

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