\thumb
\begin{qcm}{Testez vos connaissances}{5}
\begin{questions}
\item  Identifier la réaction chimique qui n'est pas correctement équilibrée :
	

\resetchoix\choix $\mbox{C}+2\,\mbox{CuO} \rightarrow
2\,\mbox{Cu}+\mbox{CO}_2$

 \choix $\mbox{C}_{12}\mbox{H}_{22}\mbox{O}_{11}+12\,\mbox{O}_2
 \rightarrow		    12\,\mbox{CO}_2 + 11\,\mbox{H}_2\mbox{O}$ 

\choix $\mbox{C}_8\mbox{H}_{18}+17\,\mbox{O}_2 \rightarrow 8\,\mbox{CO}_2+		    9\,\mbox{H}_2\mbox{O}$ 
\item  On considère l'équation-bilan : $\rm N_2H_4+O_2\rightarrow N_2+2H_2O$. Identifier dans la liste ci-dessous la ou les équation(s)-bilan qui lui est (sont)
	équivalente(s) :
	

\resetchoix\choix $\rm N_2H_4+O_2\rightarrow N_2+2H_2+2O$ 

\choix $\rm N_2+H_4+O_2\rightarrow N_2+2H_2+2O$ 

\choix $\rm 2N_2H_4+2O_2\rightarrow 2N_2+4H_2O$ 

\choix $\rm 2N_2H_4+O_2\rightarrow 2N_2+2H_2O$ 
\end{questions}
\end{qcm}
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%%%%
\begin{corrige}
\begin{questions}
	\item  L'équation-bilan \choix[c] n'est pas correctement
          équilibrée : 	manifestement, le nombre d'atomes d'oxygène
          n'est pas conservé : ce nombre est pair (34) du côté des réactifs,
          et impair (25) du côté des produits.

      \item L'équation-bilan \choix[c] est équivalente à celle de
        départ (elle s'obtient en multipliant tous ses coefficients
        par $2$). Il est à noter que les expressions 1. et 2. sont
        rigoureusement impossibles. Il est impossible d'avoir des
        atomes d'oxygène isolés, n'appartenant pas à une molécule, et
        la molécule de H$_4$ n'existe évidemment pas... Notons que l'usage est généralement d'écrire l'équation avec des nombres stochiométriques entiers les plus petits possibles.
\end{questions}

\end{corrige}
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%
\begin{exo}{Équilibrer des équations-bilan}{Lycée Émile Zola, Chateaudun}{2}{5}
Équilibrer les \index{equation-bilan@équation-bilan}équations-bilan suivantes :
\begin{questions}
	\item  CuO + C $\longrightarrow$ Cu + CO$_2$

	\item  Cu + O$_2$ $\longrightarrow$ CuO
\end{questions}
\end{exo}
%%%%
%%%%
\begin{corrige}
On 
ajuste les coefficients st\oe chiométriques de manière à avoir le m\^eme
nombre de moles de chaque élément de chaque c\^oté de la flèche, comme
expliqué à l'exercice précédent :
\begin{questions}
        \item  2CuO + C $\longrightarrow$ 2Cu + CO$_2$

        \item  2Cu + O$_2$ $\longrightarrow$ 2CuO
\end{questions}
\end{corrige}
%
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%
\begin{exo}{Équations-bilan}{Lycée Gabriel Fauré, Paris}{2}{10}
Équilibrer les équations-bilan suivantes :
\begin{questions}
	\item  $\mbox{\mbox{C}}_2\mbox{H}_6\mbox{O}+\mbox{O}_2 \longrightarrow \mbox{CO}_2+\mbox{H}_2\mbox{O}$

	\item  $\mbox{C}_6\mbox{H}_6+\mbox{O}_2  \longrightarrow 2\mbox{C}+\mbox{CO}_2+\mbox{H}_2\mbox{O}$

	\item  $\mbox{H}_2+\mbox{Fe}_3\mbox{O}_4 \longrightarrow \mbox{H}_2\mbox{O}+\mbox{FeO}$
\end{questions}
\end{exo}
%%%%
%%%%
\begin{corrige}
\enlargethispage*{3em}
  \begin{methode}
    Pour résoudre ce genre d'exercice, on commence par ajuster les
    coefficients st\oe chio\-mé\-triques des éléments représentés une
    seule fois dans les réactifs et une seule fois dans les produits
    (par exemple le carbone et l'hydrogène pour la première
    équation-bilan). Ensuite on ajuste les coefficients
    des autres éléments. Éventuellement, si on a pour cela été obligé
    de mettre des coefficients rationnels, on les \og réduit tous au
    même dénominateur \fg pour finalement ne garder que les
    numérateurs, de manière à avoir des coefficients st\oe
    chiométriques entiers. Enfin, on vérifie une dernière fois que
    l'on a bien le même nombre d'atomes d'un même élément de part et
    d'autre de la flèche.
  \end{methode}
  Il est en effet crucial de bien équilibrer une
  \index{equation-bilan@équation-bilan}équation-bilan, sinon tout le
  problème qui suit peut être faux,
  même si les raisonnements sont justes !\\
  Pour les équations de l'énoncé, on trouve :
\[\mbox{C}_2\mbox{H}_6\mbox{O}+3\mbox{O}_2 \longrightarrow 2\mbox{CO}_2+3\mbox{H}_2\mbox{O}\]
\[2\mbox{C}_6\mbox{H}_6+13\mbox{O}_2  \longrightarrow 2\mbox{C}+10\mbox{CO}_2+6\mbox{H}_2\mbox{O}\]
(il faut prendre garde qu'ici le coefficient 2 du carbone était fixé). 
\[\mbox{H}_2+\mbox{Fe}_3\mbox{O}_4 \longrightarrow \mbox{H}_2\mbox{O}+3\mbox{FeO}\]
\end{corrige}
%
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%
\begin{exo}{Synthèse d'alumine}{Lycée Alexandre Dumas, Saint Cloud}{2}{15}
On caractérise une \index{transformation chimique}transformation chimique par ses états initial et 
final:\enlargethispage*{3em}
\begin{itemize}
\item \emph{Corps présents à l'état initial:}
  aluminium solide,
  eau liquide et 
  diazote gazeux 
\item \emph{Corps présents à l'état final:}
   oxyde d'aluminium Al$_2$O$_3$ solide,
   dihydrogène gazeux,
   aluminium solide et 
   diazote gazeux 
\end{itemize}
\begin{questions}
\item Déterminer les produits de la réaction correspondante. Justifier. 
\item En déduire les réactifs de la réaction correspondante. Justifier. 
\item Quel est le réactif en \index{exces@excès}excès~? Justifier. 
\item Y a-t-il des espèces chimiques spectatrices? Justifier. 
\item Écrire et équilibrer l'équation de la réaction correspondante. 
\end{questions}
\end{exo}
%%%%
%%%%
\begin{corrige}
  \begin{questions}
  \item Les produits de la réaction sont les espèces chimiques 
    présentes à l'état final, mais absentes à l'état initial. Il 
    s'agit donc de l'oxyde d'aluminium Al$_2$O$_3$ et du dihydrogène 
    H$_2$. 
  \item Il faut identifier à l'état initial les espèces chimiques 
    pouvant apporter les éléments présents dans les produits, à savoir 
    les éléments aluminium, oxygène et hydrogène. 
    
    La seule espèce 
    chimique susceptible d'apporter l'élément aluminium est 
    l'aluminium solide, donc il s'agit d'un réactif. La seule espèce 
    chimique présente à l'état initiale susceptible d'apporter les 
    éléments oxygène et hydrogène est l'eau H$_2$O, donc il s'agit 
    également d'un réactif. 
  \item L'eau a disparu à l'état final, alors que l'on a encore de 
    l'aluminium solide: ce dernier est donc le réactif en \index{exces@excès}excès. 
  \item On voit que le diazote gazeux N$_2$ n'est ni un produit, ni un 
    réactif: il est présent à tout instant dans le milieu réactionnel 
    (donc aux instants initial et final) sans participer à la 
    réaction. C'est une espèce chimique spectatrice. 
  \item L'équation-bilan de la réaction, non équilibrée, s'écrit:
    \[\text{Al}+\text{H}_2\text{O}\rightarrow 
    \text{Al}_2\text{O}_3+\text{H}_2\] 
    On équilibre les quantités de matière successivement en aluminium,
    oxygène et hydrogène, et l'on obtient:
    \[2\text{Al}+3\text{H}_2\text{O}\rightarrow 
    \text{Al}_2\text{O}_3+3\text{H}_2\]
  \end{questions}
\end{corrige}
%
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%
\begin{exo}{Équations de combustion}{Lycée Champlein, Chennevières}{3}{5}
Écrire et équilibrer l'équation-bilan de la \index{combustion}combustion complète
dans le dioxygène (la combustion complète des hydrocarbures produit de
l'eau et du dioxyde de carbone).

On rappelle qu'une combustion complète a lieu avec du dioxygène, et forme du dioxyde de carbone et de l'eau.
\begin{questions}
	\item  du propane C$_3$H$_8$.

	\item  du propène C$_3$H$_6$.
\end{questions}
\end{exo}
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%%%%
\begin{corrige}
On ajuste de la même manière que précédemment
les coefficients st\oe chiométriques de manière à avoir la même quantité
de matière de chaque élément représenté de part et d'autre de la flèche.
\begin{questions}
        \item  Combustion complète du propane :
        \[\mbox{C}_3\mbox{H}_8 + 5\mbox{O}_2 \longrightarrow 3\mbox{CO}_2
        +4\mbox{H}_2\mbox{O}\]

        \item  Combustion complète du propène :
        \[2\mbox{C}_3\mbox{H}_6 + 9\mbox{O}_2 \longrightarrow 6\mbox{CO}_2
        +6\mbox{H}_2\mbox{O}\]
\end{questions}
\newpage
\end{corrige}
%
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\begin{exo}{Équilibrer des équations-bilan}{Lycée Pierre Termier, Grenoble}{3}{10}
Équilibrer les \index{equation-bilan@équation-bilan}équations-bilan des réactions
suivantes:
%%%%%%\doitemsep
\begin{questions}
	\item  \(\rm CH_4+O_2\longrightarrow H_2O+CO_2\)

	\item  \(\rm Ni+{O_2}\longrightarrow NiO\)

	\item  \(\rm Fe+Cl_2\longrightarrow FeCl_3\)

	\item  \(\rm PbO+C\longrightarrow Pb+CO_2\)

	\item  \(\rm N_2H_4+O_2\longrightarrow N_2+H_2O\)

	\item  \(\rm Cu_2S+O_2\longrightarrow Cu_2O+SO_2\)

	\item  \(\rm Cu + O_2\longrightarrow Cu_2O\)

	\item  \(\rm C_3H_8+Cl_2\longrightarrow C+HCl\)
\end{questions}
%%%%%%\noitemsep
\end{exo}
%%%%
%%%%
\begin{corrige}
On ajuste les coefficients st\oe chiométriques de manière à avoir le m\^eme nombre de moles de chaque élément du côté des réactifs et du côté des produits.
\begin{questions}
\item  \(\rm CH_4+2O_2\longrightarrow 2H_2O+CO_2\)

\item  \(\rm 2Ni+O_2\longrightarrow 2NiO\)

\item  \(\rm 2Fe+3Cl_2\longrightarrow 2FeCl_3\)

\item  \(\rm 2PbO+C\longrightarrow 2Pb+CO_2\)

\item  \(\rm N_2H_4+O_2\longrightarrow N_2+2H_2O\)

\item  \(\rm 2Cu_2S+3O_2\longrightarrow 2Cu_2O+2SO_2\)

\item  \(\rm 4Cu + O_2\longrightarrow 2Cu_2O\)

\item  \(\rm C_3H_8+4Cl_2\longrightarrow 3C+8HCl\)
\end{questions}
\end{corrige}
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\begin{exo}{St\oe chiométrie}{Lycée Jean-Pierre Vernant, Sèvres}{3}{10}
\enlargethispage*{3em}
Ajuster la \index{stoechio@st\oe chiométrique}st\oe chiométrie des équations chimiques suivantes:
\begin{questions}
\item \(\text{CH}_4+\text{O}_2\rightarrow \text{CO}_2+\text{H}_2\text{O}\)
\item \(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6+\text{O}_2\rightarrow \text{CO}_2+\text{H}_2\text{O}\)
\item \(\text{Al}+\text{O}_2\rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3\)
\item \(\text{FeCl}_3+\text{MgO}\rightarrow\text{Fe}_2\text{O}_3+\text{MgCl}_2\)
\item \(\text{Pb}^{2+}+\text{I}^-\rightarrow \text{PbI}_4^{2-}\)
\item \(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\rightarrow \text{C}_2\text{H}_6\text{O}+\text{CO}_2\)
\item \(\text{Cu}^{2+}+\text{HO}^-\rightarrow \text{Cu(OH)}_2\)
\end{questions}
\end{exo}
%%%%
%%%%
\begin{corrige}
\begin{questions}
\item Le nombre d'atomes de carbone est identique pour les
  réactifs et les produits. On équilibre les atomes d'hydrogène, puis
  on termine par les atomes d'oxygène. On obtient:
\[\text{CH}_4+2\text{O}_2\rightarrow \text{CO}_2+2\text{H}_2\text{O}\]
\item On équilibre tout d'abord les atomes de carbone et d'hydrogène,
  puis on termine par les atomes d'oxygène. On obtient:
\[\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6+6\text{O}_2\rightarrow 6\text{CO}_2+6\text{H}_2\text{O}\]
\item On équilibre indépendamment les atomes d'aluminium et ceux
  d'oxygène. On obtient:
\[2\text{Al}+\frac 32\text{O}_2\rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3\]
ou encore, si l'on veut se limiter à des coefficients entiers:
\[4\text{Al}+3\text{O}_2\rightarrow 2\text{Al}_2\text{O}_3\]
\item On commence par équilibrer les atomes de fer, puis ceux de
  chlore. On termine alors par ceux de magnésium. On obtient:
 \[2\text{FeCl}_3+3\text{MgO}\rightarrow\text{Fe}_2\text{O}_3+3\text{MgCl}_2\]
\item On équilibre l'élément iode, et on vérifie que la charge totale
  des produits et des réactifs est conservée:
\[\text{Pb}^{2+}+4\text{I}^-\rightarrow \text{PbI}_4^{2-}\]
\item On équilibre les atomes d'hydrogène, puis ceux de carbone. On
  vérifie que la quantité de matière en atomes d'oxygène est conservée:
\[\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\rightarrow
2\text{C}_2\text{H}_6\text{O}+2\text{CO}_2\]
\item On équilibre la quantité de matière en hydroxyde dans les
  réactifs et les produits, puis on vérifie que la charge totale des
  réactifs est nulle:
  \[\text{Cu}^{2+}+2\text{HO}^-\rightarrow \text{Cu(OH)}_2\]
\end{questions}
\end{corrige}
%
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\begin{exo}{Synthèse d'urée}{Lycée  Français, Le Caire}{3}{10}
L'urée est un corps pur composé de formule brute
CON$_2$H$_4$. Elle est produite par réaction entre deux gaz : l'ammoniac
NH$_3$ et le dioxyde de carbone~CO$_2$.
\begin{questions}
        \item  Écrire l'équation-bilan de la réaction sachant qu'il se forme
        également de l'eau.

        \item  On fait réagir 3 mol d'ammoniac et 2 mol de dioxyde de
          carbone. Quel est le réactif limitant? Quelle est la
          quantité de matière d'urée obtenue?
\end{questions}
\end{exo}
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%%%%
\begin{corrige}
\begin{questions}
        \item  L'équation-bilan de la réaction,
        correctement équilibrée, est :
\[2{\rm NH}_3+{\rm CO}_2\longrightarrow {\rm CON}_2{\rm H}_4+
        {\rm H}_2{\rm O}\]

        \item  On lit sur l'équation-bilan précédente que, pour que
          les réactifs soient dans les conditions st\oe chiométriques,
          il faudrait une quantité de matière en ammoniac double de celle
          en dioxyde de carbone. Ce n'est pas le cas, la quantité de
          matière en ammoniac est inférieure au double de celle de
          dioxyde de carbone, donc l'ammoniac est le réactif
          limitant. La réaction s'arrête donc quand tout l'ammoniac
          est consommé.

          On lit également sur l'équation-bilan que la quantité de
          matière en urée obtenue est égale à la moitié de la quantité
          de matière en ammoniac ayant réagi. On obtient donc
          $1{,}5$~mol d'urée.
\end{questions}
\end{corrige}
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\begin{exo}{Équilibrer des équations}{Lycée Auguste Renoir,
    Limoges}{3}{15}
Équilibrer les équations des réactions chimiques suivantes:
\begin{questions}
\item \(\rm Zn_\mathrm{(s)}+HCl_\mathrm{(aq)}\rightarrow
    ZnCl_{2\mathrm{(aq)}}+H_{2\mathrm{(g)}}\)
\item \(\mathrm{C_3H_8+O_2\rightarrow CO_2+H_2O}\)
\item \(\mathrm{FeS_2+O_2\rightarrow Fe_2O_3+SO_2}\)
\item \(\mathrm{CH_4+O_2\rightarrow CO_2+H_2O}\)
\item \(\mathrm{H_2S+SO_2\rightarrow S_{(s)}+H_2O}\)
\item \(\mathrm{Al_{(s)}+HCl_{(aq)}\rightarrow {AlCl_3}_{(aq)}+{H_2}_{(g)}}\)
\item \(\mathrm{CaCl_2+AgNO_3\rightarrow AgCl+Ca(NO_3)_2}\)
\end{questions}
\end{exo}
%%%%
%%%%
\begin{corrige}
  \begin{questions}
  \item Les atomes de zinc Zn sont déjà équilibrés (un atome dans les
    réactifs et un atome dans les produits). Par conséquent nous ne
    touchons plus ni au coefficient st\oe chiométrique du zinc solide
    dans les réactifs, ni au coefficient du chlorure de zinc dans les
    produits. Il nous faut donc à présent équilibrer l'élément
    chlore. On voit qu'il faut deux molécules de chlorure d'hydrogène dans
    les réactifs pour assurer la conservation de la quantité de
    matière en chlore. Une fois ajusté le coefficient st\oe
    chiométrique du chlorure d'hydrogène, on voit que la conservation
    de l'élément hydrogène est assurée:
\[\rm Zn_\mathrm{(s)}+2HCl_\mathrm{(aq)}\rightarrow {ZnCl_2}_\mathrm{(aq)}+H_{2\mathrm{(g)}}\]
\item L'élément carbone ne figure que dans un réactif et un
  produit. On commence donc par assurer la conservation de la quantité
  de matière en atomes de carbone. Cela se fait en ajustant le
  coefficient st\oe chiométrique du dioxyde de carbone:
  \[\mathrm{C_3H_8+O_2\rightarrow 3CO_2+H_2O}\]
  De la même manière, l'élément hydrogène n'est présent que dans un
  réactif et un produit. Pour assurer sa conservation, il faut ajuster
  le coefficient st\oe chiométrique de l'eau:
  \[\mathrm{C_3H_8+O_2\rightarrow 3CO_2+4H_2O}\] 
Il ne nous reste plus qu'à assurer la conservation de la quantité de
matière en atomes d'oxygène. Nous avons $3\times 2+4=10$~atomes
d'oxygène dans les produits, il nous faut donc cinq molécules de dioxygène
dans les réactifs pour en assurer la conservation:
  \[\mathrm{C_3H_8+5O_2\rightarrow 3CO_2+4H_2O}\]
\item L'élément fer et l'élément soufre, respectivement, ne sont
  présents que dans un réactif et dans un produit. Commençons ainsi à
  équilibrer l'élément fer. On voit qu'il faut deux moles de sulfure
  de fer dans les réactifs pour assurer la conservation de la quantité
  de matière d'atomes de fer:
\[\mathrm{2FeS_2+O_2\rightarrow Fe_2O_3+SO_2}\]
Il nous faut assurer à présent la conservation de l'élément soufre, ce
qui se fait en ajustant le coefficient st\oe chiométrique du dioxyde
de soufre:
\[\mathrm{2FeS_2+O_2\rightarrow Fe_2O_3+4SO_2}\]
Pour finir nous équilibrons les quantités de matière en atomes
d'oxygène. Les coefficients des produits sont fixés, le seul coefficient
que nous puissions ajuster est celui du dioxygène dans les réactifs:
\[\mathrm{2FeS_2+\frac{11}{2}O_2\rightarrow Fe_2O_3+4SO_2}\]
Il est légitime d'avoir des coefficients non entiers si l'on raisonne
au niveau des quantités de matière. Si l'on raisonne, en revanche,
directement au niveau du nombre d'entités élémentaires, on préférera
utiliser des coefficients entiers. Pour ce faire, on multiplie par deux tous les\linebreak coefficients de l'équation-bilan ci-dessus:
\[\mathrm{4FeS_2+11O_2\rightarrow 2Fe_2O_3+8SO_2}\]
\item Nous utilisons ici la même procédure que pour la deuxième
  question. Nous obtenons:
\[\mathrm{CH_4+2O_2\rightarrow CO_2+2H_2O}\]
\item L'élément hydrogène et l'élément oxygène ne sont présents chacun
  que dans un seul réactif et dans un seul produit. L'élément
  hydrogène est déjà équilibré, donc on ne touche pas aux coefficients
  st\oe chiométrique du sulfure d'hydrogène et de l'eau. Nous
  équilibrons à présent les quantités de matière en atomes d'oxygène:
\[\mathrm{H_2S+\frac 12SO_2\rightarrow S_{(s)}+H_2O}\]
Enfin, il nous faut équilibrer les quantités de matière en atomes de
soufre, de la manière suivante:
\[\mathrm{H_2S+\frac 12SO_2\rightarrow \frac 32S_{(s)}+H_2O}\]
De la même manière que précédemment, nous nous ramenons à des\linebreak coefficients entiers en multipliant par le plus petit commun multiple
des dénominateurs, à savoir, ici, $2$:
\[\mathrm{2H_2S+SO_2\rightarrow 3S_{(s)}+2H_2O}\]
\item L'élément aluminium étant déjà équilibré, on ne touche pas aux
  coefficients st\oe chiométriques de l'aluminium (dans les réactifs)
  et du chlorure d'aluminium (dans les produits). On peut donc
  équilibrer la quantité de matière en atomes de chlore:
\[\mathrm{Al_{(s)}+3HCl_{(aq)}\rightarrow
  {AlCl_3}_{(aq)}+{H_2}_{(g)}}\] 
puis en atomes d'hydrogène:
\[\mathrm{Al_{(s)}+3HCl_{(aq)}\rightarrow
  {AlCl_3}_{(aq)}+\frac 32{H_2}_{(g)}}\]
Pour terminer nous nous ramenons à des coefficients entiers:
\[\mathrm{2Al_{(s)}+6HCl_{(aq)}\rightarrow
  2{AlCl_3}_{(aq)}+3{H_2}_{(g)}}\]
\item Dans cette question, nous voyons que l'azote et l'oxygène sont
  toujours et exclusivement présents, tant dans les réactifs que dans
  les produits, dans le groupement NO$_3$. Il serait donc maladroit de
  tenter d'équilibrer indépendamment la quantité de matière en atomes
  d'azote, puis en atomes d'oxygène. 
 % \begin{methode}
    Il est plus rapide et plus simple
    de considérer ce groupement comme une entité élémentaire dont on
    équilibre les quantités de matière entre réactifs et produits.
 % \end{methode}
Les quantités de matière de l'atome d'argent étant équilibrées, on ne
touche pas aux coefficients st\oe chiométriques du nitrate d'argent
(réactif) et du chlorure d'argent (produits). Pour équilibrer les
quantités de matière en groupement NO$_3$, on ajuste donc le
coefficient st\oe chiométrique du nitrate de calcium:
\[\mathrm{CaCl_2+AgNO_3\rightarrow AgCl+\frac 12Ca(NO_3)_2}\] 
Nous ajustons enfin les quantités de matière en atomes de calcium:
\[\mathrm{\frac 12CaCl_2+AgNO_3\rightarrow AgCl+\frac 12Ca(NO_3)_2}\] 
et nous vérifions que les quantités de matière en atomes de calcium
sont équilibrées. Enfin, nous nous ramenons à des coefficients st\oe
chiométriques entiers:
\[\mathrm{CaCl_2+2AgNO_3\rightarrow 2AgCl+Ca(NO_3)_2}\]
\end{questions}
\end{corrige}
%
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%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%
\begin{exo}{Équilibrer les équations}{Lycée Paul Langevin, Suresnes}{3}{25}
Écrire et équilibrer l'équation des réactions décrites ci-dessous.
\begin{questions}
\item L'aluminium métallique Al réagit avec les ions hydrogène de
  l'acide chlorhydrique. Il y a un dégagement gazeux de dihydrogène et
  formation d'ions aluminium Al$^{3+}$.
\item Lorsqu'on verse quelques gouttes d'une solution de soude de
  formule $\text{Na}^+_\text{(aq)}+\text{HO}^-_\text{(aq)}$ dans une
  solution de sulfate de cuivre (II) de formule
  $\text{Cu}^{2+}_\text{(aq)}+{\text{SO}_4^{2-}}_\text{(aq)}$, 
  il se forme un précipité d'hydroxyde de cuivre (II) Cu(OH)$_2$.
\item Les ions plomb (II) Pb$^{2+}_\text{(aq)}$ réagissent avec les ions
  iodure I$^-_\text{(aq)}$ pour donner un précipité d'iodure de plomb PbI$_2$.
\item Pour fabriquer de l'eau liquide, on fait réagir du dihydrogène
  et du dioxygène.
\item Quand on fait réagir du fer et du dichlore (gazeux), on obtient
  du chlorure de fer (III) solide FeCl$_3$.
\end{questions}
\end{exo}
%%%%
%%%%
\begin{corrige}
  \begin{questions}
  \item On commence par écrire l'équation bilan de la réaction, non  équilibrée. Du côté des réactifs nous avons l'aluminium Al et des
    ions H$^+$. Du côté des produits nous avons du dihydrogène H$_2$
    et des ions aluminium Al$^{3+}$. Ainsi:
    \[\text{Al}_\mathrm{(s)}+\text{H}^+_\mathrm{(aq)}\rightarrow \text{Al}^{3+}_\mathrm{(aq)}+\text{H}_{2\mathrm{(g)}}\]
    Il nous faut à présent équilibrer cette équation bilan. On
    commence par équilibrer les quantités de matière en hydrogène,
    puis on équilibre la charge électrique, et enfin on équilibre les
    quantités de matière en aluminium. Ceci donne:
    \[\dfrac{2}{3}\text{Al}_\mathrm{(s)}+2\text{H}^+_\mathrm{(aq)}\rightarrow \frac
    23\text{Al}^{3+}_\mathrm{(aq)}+\text{H}_{2\mathrm{(g)}}\]
    que l'on peut réécrire de la manière suivante, si l'on souhaite
    avoir des coefficients st\oe chiométriques entiers:
    \[2\text{Al}_\mathrm{(s)}+6\text{H}^+_\mathrm{(aq)}\rightarrow
    2\text{Al}^{3+}_\mathrm{(aq)}+3\text{H}_{2\mathrm{(g)}}\]
  \item On voit que les ions sulfate et sodium sont spectateurs: ils
    n'interviennent pas dans l'équation-bilan de la
    réaction. Celle-ci, non équilibrée, est donc:
    \[\text{Cu}^{2+}_\text{(aq)}+\mbox{HO}^-_\text{(aq)}\rightarrow
    \text{Cu(OH)}_{2\mathrm{(s)}}\]
    On équilibre la quantité de matière en hydroxyde, puis on vérifie
    que la charge des réactifs est nulle, à l'instar de celle du
    produit. On obtient:
    \[\text{Cu}^{2+}_\text{(aq)}+2\mbox{HO}^-_\text{(aq)}\rightarrow
    \text{Cu(OH)}_{2\mathrm{(s)}}\]
  \item L'équation-bilan de la réaction, non équilibrée, est:
    \[\text{Pb}^{2+}_\text{(aq)}+\text{I}^-_\text{(aq)}\rightarrow\text{PbI}_{2\mathrm{(s)}}\]
    On équilibre les quantités de matière en iode, et on vérifie que
    la charge des réactifs est nulle, à l'instar de celle du
    produit. On obtient:
    \[\text{Pb}^{2+}_\text{(aq)}+2\text{I}^-_\text{(aq)}\rightarrow\text{PbI}_{2\mathrm{(s)}}\]
  \item L'équation-bilan non équilibrée est bien sûr:
    \[\text{H}_2+\text{O}_2\rightarrow \text{H}_2\text{O}\]
    La quantité de matière en hydrogène est la même pour les réactifs
    et produits. En revanche, il faut ajuster le coefficient st\oe
    chiométrique du dioxygène pour assurer la conservation de la
    quantité de matière en oxygène:
    \[\text{H}_2+\frac 12\text{O}_2\rightarrow \text{H}_2\text{O},\]
    que l'on peut réécrire de la manière suivante, si l'on souhaite
    que les coefficients st\oe chiométriques soient entiers:
    \[2\text{H}_2+\text{O}_2\rightarrow 2\text{H}_2\text{O},\]
    
    %\vfil\hfil\textit{Suite du corrigé page suivante.}
    
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  \item L'équation-bilan de la réaction, non équilibrée, est:
    \[\text{Fe}+\text{Cl}_2\rightarrow \text{FeCl}_3\]
    La quantité de matière en fer est conservée.
   
    
    En revanche, il faut
    ajuster le coefficient st\oe chiométrique du dichlore pour
    conserver la quantité de matière en chlore:
    \[\text{Fe}+\frac 32\text{Cl}_2\rightarrow \text{FeCl}_3,\]
    que l'on peut réécrire de la manière suivante, si l'on souhaite
    que les coefficients st\oe chiométriques soient entiers:
    \[2\text{Fe}+3\text{Cl}_2\rightarrow 2\text{FeCl}_3\]
  \end{questions}
\end{corrige}


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\AfficheCorrige
