Equilibrer une réaction chimique, quelle méthode?

[choup78]

Bonjour,

Je suis en train de préparer une fiche méthode pour mes élèves (2nde et 1ère S) sur l'équilibrage d'équations chimiques et j'envisage de leur donner en fait 2 méthodes, celle par tâtonnement qui marche très bien pour des équations simples mais quand ça se corse perso j'utilise la méthode algébrique (par système mathématique) qui marche à tous les coups (si on sait résoudre un système).
QU'en pensez-vous? De votre côté quelle(s) méthode(s) leur donnez-vous?

[satanas29]

c'est quoi la méthode algébrique??? l'art de les faire faire une résolution de système en maths dans un contexte de chimie......pour définitivement les dégoûter de la chimie?

en commençant par les éléments qui apparaissent dans le plus petit nombre de molécules de part et d'autre de la flèche de l'équation....ca fonctionne très bien....

[Donatello]

Peux-tu donner un exemple d'une équation de réaction chimique particulièrement difficile à équilibrer?

[Célestine]

Fe(OH)2 + O2 + H2O donne Fe(OH)3

[znamrv]

C'est bien, mais l'équation proposée correspond à de l'oxydo-réduction qui n'est clairement pas au programme de seconde. Un bon élève de 1ère S à qui l'on donne les couples et la méthode pour l'oxydo-réduction la résout par ailleurs sans système.
Equilibrer des équations juste pour la technique n'a à mon sens aucune utilité.

Ce que l'on peut trouver comme équations en seconde, si je ne me trompe :
- Equation de dissolution.
- Equation de combustion.
- Eventuellement équation de précipitation.

Pour chaque cas il y a une méthode et AUCUN tâtonnement.
Si déjà ils savent faire ça et ont compris les nombres stoechiométriques c'est bien...

Quant à résoudre un système de n équations à n inconnues, c'est une bonne idée pour faire une application du programme de maths, mais dans ce cas là c'est le prof de maths qui propose l'exo. Le prof de physique dit lui qu'en pratique on se débrouille autrement, pour que ce soit plus rapide.

Conclusion : en seconde : fiche méthode pour dissolution et combustion, qui sera complétée en 1ère par l'oxydoréduction. Pas de système.

[xavier29]

Peux-tu donner un exemple d'une équation de réaction chimique particulièrement difficile à équilibrer?

KMnO4 + H2SO4 + FeSO4 --> K2SO4 + MnSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O

[Donatello]

Fe(OH)2 + O2 + H2O donne Fe(OH)3

Je me rends compte que je ne sais pas si ce que je conseille aux élèves est une méthode...

Je leurs dit d'analyser les espèces chimiques qui sont liées et celles qui sont assez indépendantes; ces dernières serviront à ajuster et on aura le droit à toutes les horreurs algébriques momentanément: ici, O2 et H2O.

Je leurs dit d'analyser ce qui manque et de quel côté.

Donc, ici, il y a un OH de plus à droite qu'à gauche collé au fer et il y a le même nombre de fer à droite et à gauche: on ne doit donc pas toucher aux espèces chimiques avec le fer.

Le H du OH en trop, on le fait avec 0,5 H2O; il nous reste maintenant à trouver le 0,5 O restant qu'on fabrique avec 0,25 O2.

On est dans les horreurs algébriques momentanées car on s'empresse de multiplier par 4 le tout afin de faire disparaitre ce 0,25.

On a alors simplement 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O donne 4Fe(OH)3

C'est du tâtonnement: un de mes prof' de chimie avait pour théorème que jusqu'à assez loin, les petites équations de réactions chimiques ne résistaient pas à deux allers et retours de corrections des nombres stœchiométriques entre les produits et les réactifs.

Surtout pas le système!

[Aranel53]

Je suis d'accord avec l'analyse de znamrv, on n'a pas à exiger des élèves qu'ils équilibrent des équations de réaction complexes en seconde sans avoir compris la chimie sous-jacente.

Pour moi, pas de système à résoudre non plus. (ni en seconde ni ailleurs en fait)

Donatello, je trouve ta technique intéressante ! ((mais sans savoir pour quel type de réaction elle serait utile en fait... ))

[Célestine]

Personnellement, j'insiste énormément sur les combustions. Mais j'en fais aussi plein d'autres, qui ne sont classables ni dans les combustions, ni dans les dissolutions :
Fe2O3 + C donne CO + Fe
Al + F2 donne AlF3
Zn + H+ donne Zn2+ + H2

Elles ne sont pas compliquées, et balaient des domaines assez variés de la chimie. Je n'avais justement pas conscience d'une éventuelle restriction dans les types de réaction à aborder.
Bien entendu, l'objectif est qu'ils comprennent ce qui est sous-jacent !

Mais tout de même, j'aime bien montrer l'exemple des hydroxydes de fer aux deux ou trois super bons qui veulent se frotter à des exemples un peu plus corsés. Ça permet de teaser un peu la filière S !

[Donatello]

Je suis d'accord avec l'analyse de znamrv, on n'a pas à exiger des élèves qu'ils équilibrent des équations de réaction complexes en seconde sans avoir compris la chimie sous-jacente.

Moi aussi.

Donatello, je trouve ta technique intéressante ! ((mais sans savoir pour quel type de réaction elle serait utile en fait... ))

Je dirais dans les combustions, par exemple, avec ce sympathique O2 qui récolte les horreurs algébriques momentanées .