Une réaction chimique est une transformation de la matière où les réactifs se transforment en produits, entraînant un changement de la nature chimique par la rupture et recombinaison des liaisons atomiques. La loi de conservation de la masse, énoncée par Lavoisier, stipule que la masse des réactifs est égale à celle des produits, et l'équilibrage des équations chimiques est essentiel pour respecter cette loi. Des exemples de réactions chimiques sont donnés, ainsi que des exercices pour équilibrer les équations.

1. La réaction chimique
La réaction chimique
Une réaction chimique est une transformation de la matière au cours de laquelle les espèces
chimiques qui constituent la matière sont modifiées : les espèces qui sont consommées sont
appelées réactifs. Les espèces formées au cours de la réaction sont appelées produits (de
réaction).
Les réactions chimiques provoquent un changement de la nature chimique de la matière, sont
donc exclues les transformations purement physiques, comme les changements d'état (fusion,
solidification, évaporation, ébullition...) et la formation d’une dissolution.
Comme nous l'avons déjà dit, une réaction chimique amène une transformation de la matière.
Par conséquent, une réaction chimique amène un changement de formes de molécules,
d'atomes ou d'ions. On sait que dans les molécules, les atomes sont liés entre eux .
Une réaction chimique consistera donc à casser les liaisons, séparer les atomes, et les laisser se
recombiner.
Vision microscopique (au niveau atomique)
Réaction chimique : échange d'atomes entre les composés, exemple de la combustion du
méthane dans le dioxygène.
La matière est composée d'atomes regroupés dans des composés chimiques, au cours d'une
réaction chimique, les composés s'échangent leurs atomes ; ce faisant, la nature des composés
change. Les réactions chimiques ne concernent que les changements de liaisons entre les
atomes .
Pour représenter les phénomènes qui ont lieu au cours d'une réaction chimique, on écrit une
équation chimique avec une flèche.
Ex : 2Fe + Fe2O4 4 FeO
Représentation conventionnelle d'une réaction chimique.

2. Elle s'établit à partir d'un bilan des réactifs et des produits
On note les réactifs : carbone + dioxygène
Les mécanismes réactionnels sont représentées par la
flèche «donne(nt)»
carbone + dioxygène
Puis sont notés les produits
carbone + dioxygène dioxyde de carbone
Les noms sont ensuite remplacés par les formules chimiques de chacun des corps
C + O2 CO2
Depuis les travaux de Lavoisier (1777), les scientifiques savent que la réaction chimique se fait
sans variation mesurable de la masse : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme »
qui traduit la conservation de la masse. C’est la Loi de Lavoisier.
La Loi de Lavoisier
1) Historique
Antoine Lavoisier (né le 26 août 1743 à Paris) était un chimiste, philosophe et économiste
français. Il a énoncé la première version de la loi de conservation de la matière, identifié et
baptisé l'oxygène (1778) et participé à la réforme de la nomenclature chimique. Il est souvent
fait référence à Lavoisier en tant que père de la chimie moderne. Étant l'un des 28 fermiers
généraux, Lavoisier est stigmatisé comme traître par les révolutionnaires en 1794 et guillotiné
lors de la Terreur à Paris le 8 mai 1794, à l'âge de 50 ans, en même temps que l'ensemble de
ses collègues. Il est à remarquer que Lavoisier, sur le point d'être éxécuté, lisait un livre. Quand
le bourreau vint le chercher pour le mener sur l'échafaud, Lavoisier fit alors un geste assez
insolite, puisqu'il marqua la page du livre avec un signet!
2) La Loi de Lavoisier
Le principe de conservation a pour conséquence la loi de conservation
de la masse au cours d'une réaction chimique (Loi de Lavoisier) :
“Lors d'une réaction chimique la masse des réactifs consommés est
égale à la masse des produits obtenus”.
réactifs produit
C + O2 CO2
C : 1 1
O : 2 2
Au cours d'une réaction chimique il y conservation des représentants des éléments, en nature
et en nombre.
Équilibrer une réaction
Lors d'une réaction chimique, il y a conservation du nombre d'atomes.
On doit donc trouver autant d'atomes de chaque espèce dans les réactifs et dans les produits

3. Méthode pour équilibrer l'équation-bilan
Identifier les différents types d'atomes (C : carbone; H : hydrogène; O : oxygène; Fe : fer;S :
soufre; Mg : magnésium; P : phosphore)
A l'aide du chiffre placé juste après le symbole de l'atome, déterminez le nombre de chaque
atome d'un côté de la flèche (en commençant par le nombre le plus grand)
Vérifiez qu'il y a le même nombre de cet atome de l'autre côté de la flèche, sinon placez le
chiffre devant la formule moléculaire qui permet d'obtenir ce même nombre d'atomes
Procédez de la même façon pour chaque type d'atome
Pour terminer, vérifiez que l'équation est bien équilibrée en recomptant les atomes de chaque
type présents dans les réactifs et dans les produits . Ajuster les coefficients.
o 1ère étape : on réalise d'abord l'expérience puis on identifie les produits formés
(dans notre cas,le dioxyde de carbone et de l'eau) ; on note les réactifs (ce que l'on a
avant la réaction) et les produits formés (après la réaction). Pour notre exemple cela
donne:
Réactifs: méthane, dioxygène
Produits: dioxyde de carbone, eau
o 2ème étape : on écrit alors en toutes lettres le bilan de la réaction :
o Avant la flèche c'est à dire avant la réaction on écrit les réactifs.
o Après la flèche c'est à dire après la réaction on écrit les produits
méthane + dioxygène -------) dioxyde de carbone + eau
o 3ème étape : on remplace alors les noms des réactifs et des produits par leur
formule chimique correspondante:
Laisser la souris sur les molécules pour connaître leur composition en atomes
Avant la réaction Après la réaction
CH4 + O2
--
--
--
)
CO2 + H2O
+
--
--
--
)
+
Total avant la réaction : 1 atome de
carbone, 2 atomes d'oxygène et 4
atomes d'hydrogène
Total après la réaction : 1 atome de carbone, 4
atomes d'oxygène et 2 atomes d'hydrogène
On constate que le nombre de chaque type d'atomes n'est pas le même avant et après la
réaction: on dit que l'équation bilan n'est pas équilibrée en atomes.
Cela signifie, dans la réalité, que ce n'est pas une molécule de méthane qui réagit avec une

4. 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 former d'autres quantités de
molécules.
o 4ème étape: il faut donc trouver les nombres de molécules qui permettront
d'avoir le même nombre de chaque type d'atomes avant et après la réaction : on va
équilibrer en atomes l'équation bilan de la réaction chimique. Pour cela, repartons
donc de l'équation bilan de départ
Avant la réaction Après la réaction
CH4 + O2 ------) CO2 + H2O
+ ------) +
Le nombre d'atomes de carbone (boule grise) est,pour l'instant, le même (1) avant et après la
réaction; il n'y a donc rien à équilibrer !
Par contre le nombre d'atomes d'hydrogène (boules blanches) n'est pas le même avant et
après la réaction (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): 4 atomes d'hydrogène avant et 2 seulement
après la réaction.
Pour avoir 4 atomes d'hydrogène après la réaction, il doit y avoir 2 molécules d'eau qui se
forment. On a alors:
+ ------) +
Notre équation est maintenant équilibrée en atomes de carbone et en atomes d'hydrogène
mais elle ne l'est pas encore en atomes d'oxygène (boules rouges): on a 2 atomes d'oxygène
avant la réaction et 4 après la réaction.
Pour avoir 4 atomes d'oxygène il doit y 'avoir 2 molécules de dioxygène au départ. On a alors:
+
------) +
L'équation bilan est maintenant équilibrée en chaque type d'atomes : avant et après la
réaction on a 1 atome de carbone, 4 atomes d'hydrogène et 4 atomes d'oxygène ; il suffit

5. maintenant de compter le nombre de chaque molécule différente et de placer les coefficients
numériques correspondants dans l'équation bilan
Avant la réaction Après la réaction
CH4 + 2 O2 ------) CO2 + 2 H2O
Cette équation bilan exprime que, dans la réalité, pour chaque molécule de méthane qui réagit
il est nécessaire d'avoir 2 molécules de dioxygène; celles-ci formeront alors une molécule de
dioxyde de carbone et 2 molécules d'eau. Évidemment, dans la réalité, il y a beaucoup plus de
molécules qui sont concernées (de l'ordre de 10 22 à 10 24 pour 1g de matière) mais les
proportions restent toujours les mêmes.
Attention !!!: il ne faut pas confondre atomes et molécules.
3 CH4 signifie 3 molécules de méthane CH4 . Chaque molécule de méthane comporte 1 atome
de carbone C et 4 atomes d'hydrogène H. Donc 3 CH4 correspond à 3 atomes de carbone et 12
atomes (3x4) d'hydrogène.
Exemple:
Placer le bon nombre dans la case devant la formule de chaque molécule. Pour cela, cliquez
sur le menu déroulant correspondant à chaque nombre. (si le coefficient est 1 laisser la case
vierge)
Equation 1 : Combustion du carbone
C+ O2 CO2
Equation 2 : Combustion de l'éthane
C2H6 + O2 CO2 +
H2O
Equation 3 : Combustion du méthane
CH4 + O2 CO2 +
H2O
Equation 4 : Combustion du dihydrogène
H2 + O2 H2O
Equation 5 : Combustion du fer
Fe + O2 Fe3O4

6. Equation 6 : Combustion du magnésium
Mg+ O2 MgO
Equation 7 : Réaction entre le dioxyde de soufre et le dioxygène
SO2 + O2 SO3
Equation 8 : Combustion du phosphore
P+ O2 P2O5
Exercices:
1. Équilibrer les réactions chimiques suivantes:
CH4 + O2 CO2 + H2O Cu2S + Cu2O Cu + SO2 CO + Fe3O4 CO2 + Fe
NH3 + O2 NO + H2 NaCl + H2SO4 HCl + Na2SO4
CH4 + H20 CO2 + H2 H2O + Na  Na(OH) + H2
KClO3  KCl + O2 BaO2 + HCl  BaCl2 + H2O2
H2SO4 + NaCl  Na2SO4 + HCl H2SO4 + C  H20 + SO2 + CO2
FeS2  Fe3S4 + S2 NaCl  Na + Cl2
HCl + MnO2  MnCl2 + H20 + Cl2 K2CO3 + C  CO + K
Ag2SO4 + NaCl  Na2SO4 + AgCl NaNO3 + KCl  NaCl + KNO3
Fe2O3 + CO  CO2 + Fe Na2CO3 + H2O + CO2  NaHCO3
FeS2 + O2  Fe2O3 + SO2 Cr2O3 + Al  Al2O3 + Cr
Ag + HNO3  NO + H2O + AgNO3 CuFeS2 + O2  SO2 + CuO + FeO
Na2SO4 + BaCl2 NaCl + BaSO4 SO2 + O2  SO3
Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2 Al + HCl AlCl3 + H2
(NH4)2SO4 + NaOH  Na2SO4 + NH3 + H2O
CaCO3 + HCl  CaCl2+ CO2+ H2O C5H12 + O2  CO2 + H2O
OHCONaClCONaHCl 2232  BaS + Na2SO4  BaSO4 + Na2S
2. Equilibrer les équations bilan suivantes :

7. 1. C + O2 → CO2
2. C + O2 → CO
3. N2 + H2 → NH3
4. CuO + C → Cu + CO2
5. CH4 + O2 → CO2 + H2O
6. C2H6 + O2 → CO2 + H2O
7. C3H8 + O2 → CO2 + H2O
8. Fe + Cl2 → FeCl2
9. N2 + O2 → NO2
10. Al + O2 → Al2O3
11. Al + S → Al2 S3
12. Fe + O2 → Fe2O3
13. H2S + O2 → H2O + S
14. Cu + O2 → Cu2O
15. NO + O2 → NO2
16. Fe3O4 + H2 → Fe + H2O
17. Fe + O2 → Fe3O4
Pour voir l’exercice corrigé, link:
http://www.intellego.fr/soutien-scolaire-3eme/aide-scolaire-chimie/exercice-5-
corrige-chimie-college-equilibrer-une-equation-bilan/15456
Ressources:
http://chimie.scola.ac-paris.fr/sitedechimie/intro_chimie/intro/r_chim.htm
http://membres.multimania.fr/jjcord/equachim4.htm
http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9action_chimique
http://phys.free.fr/comeqbil.htm
http://www.rava-reny.com/physique-chimie/3-equilibrer_une_reaction_chimique.htm
http://www.intellego.fr/soutien-scolaire-3eme/aide-scolaire-Chimie/EXERCICE-5-CHIMIE-
COLLEGE-equilibrer-une-equation-bilan/15455
Paquita Vecina Romero
Curso 2010 -2011