Matière · Quatrième
La transformation chimique en 4e : réactifs, produits, équation, conservation de la masse
Cours de 4e sur la transformation chimique : différence avec la transformation physique, réactifs et produits, conservation de la masse, équation de réaction, exercices.
Réponse en 30 secondes
Une transformation chimique fait disparaître des substances, les réactifs, et apparaître de nouvelles substances, les produits. Contrairement à un changement d’état, la nature de la matière change. La masse totale se conserve (loi de Lavoisier), car les atomes se réarrangent sans être créés ni détruits ; on la traduit par une équation de réaction équilibrée.
Ce qui change vraiment
Faites fondre un glaçon : vous obtenez de l’eau, que vous pouvez recongeler pour retrouver un glaçon. Faites brûler une allumette : vous obtenez de la fumée, de la cendre, un bout de bois noirci, et aucun moyen de refaire l’allumette. Dans le premier cas, la matière a changé d’aspect ; dans le second, elle a changé de nature. C’est la différence entre une transformation physique et une transformation chimique, et c’est le cœur de la chimie de 4e.
Les transformations chimiques sont partout : la combustion qui chauffe la maison, la digestion, la rouille sur un vélo, la cuisson d’un gâteau, la pile qui se vide, la photosynthèse des plantes, le ciment qui durcit, le médicament qui agit. Chacune fait disparaître des substances et en fait apparaître d’autres. Le chimiste les décrit avec un vocabulaire précis (réactifs, produits), les résume par une équation, et vérifie un principe qui ne souffre aucune exception : rien ne se perd, rien ne se crée.
Cette page définit la transformation chimique et la distingue de la transformation physique, présente le vocabulaire et les indices qui la révèlent, explique la conservation de la masse et son expérience fondatrice, puis apprend à écrire et équilibrer une équation pas à pas. La combustion, transformation chimique de référence du programme, a sa propre page ; ici, on en tire les principes généraux.
Transformation physique ou chimique ?
Une transformation physique modifie l’état, la forme, la température ou la répartition d’une substance, mais pas la substance elle-même. Les changements d’état (fusion, vaporisation…), la dissolution (le sel dans l’eau), la déformation (plier un fil), le mélange (huile et vinaigre) sont physiques : les molécules restent les mêmes, et l’on peut en général revenir en arrière (recongeler, évaporer l’eau pour récupérer le sel, séparer l’huile).
Une transformation chimique modifie la nature des substances : les molécules des réactifs sont détruites et de nouvelles molécules, celles des produits, sont formées. La combustion, la rouille, la cuisson, l’action d’un acide sur un métal, la photosynthèse sont chimiques. Le retour en arrière est en général impossible directement : on ne « décuit » pas un œuf, on ne « débrûle » pas du bois.
| Critère | Transformation physique | Transformation chimique |
|---|---|---|
| Nature des substances | inchangée | de nouvelles substances apparaissent |
| Molécules | les mêmes, autrement disposées | détruites et reformées différemment |
| Réversibilité | souvent facile (recongeler, évaporer) | en général impossible directement |
| Exemples | fusion, ébullition, dissolution, mélange, déformation | combustion, rouille, cuisson, acide sur métal, respiration |
| Test de preuve | les propriétés (température d’ébullition, masse volumique) sont celles de la substance de départ | un test caractéristique révèle un produit nouveau (eau de chaux, détonation…) |
| Masse | conservée | conservée aussi (loi de Lavoisier) |
La dernière ligne surprend souvent : la masse se conserve dans les deux cas. Ce n’est donc pas la masse qui distingue les deux types de transformation, mais la nature des substances. Et la dissolution, qui semble faire « disparaître » le sucre, est bien physique : le sucre est toujours là, invisible, et l’évaporation le restitue.
Réactifs, produits et indices
Le vocabulaire est précis. Les réactifs sont les substances présentes au départ et qui réagissent : elles disparaissent, entièrement ou en partie. Les produits sont les substances formées : elles n’existaient pas avant. Une substance présente qui ne participe pas (l’azote de l’air dans une combustion, l’eau qui sert de solvant) n’est ni réactif ni produit : c’est un spectateur.
Le bilan de la transformation s’écrit d’abord avec des mots, réactifs à gauche, produits à droite, séparés par une flèche qui signifie « se transforment en » :
Comment sait-on qu’une transformation chimique a eu lieu ? Il existe des indices et il existe des preuves. Les indices : un changement de couleur (le fer qui rouille, une pomme qui brunit, le cuivre qui verdit) ; un dégagement gazeux (bulles dans le vinaigre sur du bicarbonate, effervescence d’un comprimé) ; l’apparition d’un solide dans un liquide (un précipité) ; une odeur nouvelle (œuf pourri, brûlé) ; de la lumière (flamme, feu d’artifice) ; un fort dégagement ou une absorption de chaleur (réaction exothermique ou endothermique). Ces indices sont de bons signaux, mais chacun peut tromper : l’eau qui bout fait des bulles sans transformation chimique, la dissolution de la soude chauffe sans réaction au sens strict.
La preuve est un test caractéristique qui identifie un produit nouveau : l’eau de chaux qui se trouble prouve le dioxyde de carbone ; la détonation d’une flamme prouve le dihydrogène ; le sulfate de cuivre anhydre qui bleuit prouve l’eau ; une solution d’hydroxyde de sodium qui fait apparaître un précipité coloré prouve certains ions métalliques (vu en 3e). Si le produit n’était pas là au départ et qu’il est là à la fin, la transformation est chimique. La page sur les tests de reconnaissance détaille chacun de ces protocoles.
Exemple 1 — Physique ou chimique ?
Classer : de l’eau qui bout ; du sucre qui caramélise ; du beurre qui fond ; un clou qui rouille ; un comprimé effervescent dans l’eau ; du sel qui se dissout ; une pomme coupée qui brunit ; de l’essence qui s’évapore.
Physiques : eau qui bout (vaporisation), beurre qui fond (fusion, il redurcit au frigo), sel qui se dissout (on le récupère en évaporant), essence qui s’évapore (la vapeur est toujours de l’essence). Chimiques : sucre qui caramélise (le caramel n’est plus du sucre, il a bruni et changé de goût), clou qui rouille (la rouille, oxyde de fer, n’est plus du fer), comprimé effervescent (le gaz, du CO₂, n’existait pas dans le comprimé : c’est une réaction entre le bicarbonate et l’acide citrique), pomme qui brunit (oxydation par le dioxygène de l’air).
La conservation de la masse
Quand une bûche de 2 kg brûle, il reste 40 g de cendres. Quand un clou rouille, il devient plus lourd. Quand un comprimé effervescent se dissout dans un verre, la masse du verre diminue. Ces trois observations semblent contradictoires ; elles ont une explication unique : la masse totale des substances se conserve, à condition de tout compter, gaz compris.
Vérifier la conservation de la masse
- Dans un flacon, verser une cuillerée de bicarbonate de sodium. Dans un ballon de baudruche, verser 20 mL de vinaigre à l’aide d’un entonnoir. Fixer le ballon sur le goulot sans faire tomber le vinaigre.
- Poser l’ensemble sur la balance et noter la masse (par exemple 152,3 g).
- Soulever le ballon pour faire tomber le vinaigre sur le bicarbonate. Observer : effervescence, le ballon se gonfle.
- Quand la réaction est terminée, lire la balance : la masse est inchangée. Le gaz formé est resté dans le ballon.
- Retirer le ballon : le gaz s’échappe, la balance indique moins (environ 150,5 g). La différence est la masse du dioxyde de carbone parti dans l’air.
C’est la loi de conservation de la masse, ou loi de Lavoisier : au cours d’une transformation chimique, la masse totale des réactifs qui disparaissent est égale à la masse totale des produits qui apparaissent. La bûche perd 1,96 kg parce que le CO₂ et la vapeur d’eau partent dans l’air, emportant aussi la masse du dioxygène consommé ; le clou rouillé pèse plus parce qu’il a fixé du dioxygène de l’air ; le verre perd la masse du gaz qui s’échappe. Dans un récipient fermé, rien ne bouge.
Pourquoi cette loi est-elle vraie ? Parce qu’une transformation chimique ne fait que réarranger des atomes : ceux des réactifs se séparent et se recombinent pour former les produits. Aucun atome n’est créé ni détruit ; chaque atome a une masse fixe ; la masse totale ne peut donc pas changer. C’est le lien entre le monde visible (la balance) et le monde invisible (les atomes) que le modèle des atomes et des molécules rend compréhensible.
Exemple 2 — Le clou qui grossit
Un clou en fer de 5,60 g est laissé plusieurs semaines dehors. Bien rouillé, il pèse 6,80 g. D’où vient la masse supplémentaire ? Quelle masse de dioxygène a réagi ?
La rouille est un oxyde de fer : le fer s’est combiné au dioxygène de l’air (et à l’humidité). La masse gagnée est celle du dioxygène fixé : 6,80 − 5,60 = 1,20 g. Conservation de la masse : 5,60 g de fer + 1,20 g de dioxygène = 6,80 g de rouille (en supposant tout le fer transformé). Rien n’est apparu de nulle part : le clou a « pris » de la matière à l’air.
Exemple 3 — Le comprimé effervescent
Un verre d’eau pèse 210,0 g ; un comprimé effervescent 3,2 g. Après dissolution complète, l’ensemble pèse 212,2 g. Interpréter.
Masse attendue sans perte : 213,2 g. Masse constatée : 212,2 g. Différence : 1,0 g, qui est la masse du dioxyde de carbone formé par la réaction entre le bicarbonate et l’acide du comprimé et parti dans l’air. La masse ne s’est pas volatilisée : elle est dans le gaz. Dans une bouteille fermée, on lirait 213,2 g (et la bouteille serait sous pression).
L’équation de réaction
Le bilan en mots dit quelles substances réagissent ; l’équation de réaction dit en plus combien de molécules de chacune, grâce aux formules. Elle se construit en trois temps.
Premier temps : les formules. On remplace chaque nom par sa formule chimique, qui indique les atomes de la molécule et leur nombre. Les formules à connaître en 4e : dioxygène O₂, dihydrogène H₂, diazote N₂, eau H₂O, dioxyde de carbone CO₂, monoxyde de carbone CO, méthane CH₄, butane C₄H₁₀, carbone C, fer Fe. Le petit chiffre en bas à droite (indice) compte les atomes dans la molécule : CO₂ contient 1 C et 2 O. On ne change jamais une formule.
Deuxième temps : le comptage. On compte les atomes de chaque sorte à gauche et à droite de la flèche. S’ils sont égaux, l’équation est équilibrée (on dit aussi ajustée). Sinon, elle viole la conservation des atomes et il faut passer au troisième temps.
Troisième temps : les nombres stœchiométriques. On place des nombres devant les formules pour indiquer combien de molécules interviennent. « 2 H₂O » signifie deux molécules d’eau, soit 4 H et 2 O. On ajuste ces nombres jusqu’à l’égalité des comptes, sans jamais toucher aux indices.
Équilibrer une équation pas à pas
- Écrire les formules exactes des réactifs à gauche, des produits à droite. Exemple : combustion du butane, C₄H₁₀ + O₂ → CO₂ + H₂O.
- Choisir un élément présent dans une seule molécule de chaque côté, et l’équilibrer d’abord. Le carbone : 4 C à gauche, donc 4 CO₂ à droite.
- Passer à l’élément suivant du même type. L’hydrogène : 10 H à gauche, donc 5 H₂O à droite (2 H par molécule).
- Terminer par l’élément présent dans plusieurs molécules, souvent l’oxygène. À droite : 4 × 2 + 5 × 1 = 13 O ; à gauche il faut donc 13 / 2 = 6,5 O₂.
- Si un nombre n’est pas entier, multiplier toute l’équation par 2 : 2 C₄H₁₀ + 13 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O. Recompter chaque élément (8 C, 20 H, 26 O des deux côtés) : c’est équilibré.
Quelques équations à connaître ou à savoir retrouver en 4e :
La dernière équation est celle de l’expérience de la figure : le fer réagit avec l’acide chlorhydrique pour donner du chlorure de fer (dissous, il donne à la solution une teinte verdâtre) et du dihydrogène (les bulles). En 3e, on l’écrira avec les ions : Fe + 2 H⁺ → Fe²⁺ + H₂, ce qui montre que l’ion chlorure est spectateur.
Exemple 4 — Vérifier et corriger
Un élève a écrit : H₂ + O₂ → H₂O. Puis : C + O₂ → CO₂. Puis : Fe + O₂ → FeO₂. Que penser de chaque équation ?
H₂ + O₂ → H₂O : 2 O à gauche, 1 à droite, non équilibrée. Correction : 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. C + O₂ → CO₂ : 1 C, 2 O de chaque côté, correcte. Fe + O₂ → FeO₂ : les comptes sont bons (1 Fe, 2 O) mais la formule FeO₂ n’existe pas : l’élève a modifié une formule pour équilibrer, ce qui est interdit. Les oxydes de fer sont FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ ; par exemple 4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃. Une équation équilibrée avec de fausses formules est fausse.
Ce qu’une équation dit et ne dit pas
Une équation équilibrée dit quelles substances réagissent et dans quelles proportions en nombre de molécules : pour le méthane, une molécule de CH₄ pour deux de O₂. Elle permet, grâce aux masses des molécules (vues au lycée), de prévoir les masses : 16 g de méthane consomment 64 g de dioxygène et donnent 44 g de CO₂ et 36 g d’eau, 80 g de chaque côté.
Elle ne dit pas à quelle vitesse la réaction se fait (une seconde pour une explosion, des années pour la rouille), ni si elle démarre toute seule (le méthane et l’air ne réagissent pas sans étincelle), ni combien de chaleur elle libère, ni ce qui se passe dans le détail au niveau des atomes. Elle est un bilan, une photo avant et après, pas un film.
Elle ne dit pas non plus que tous les réactifs sont consommés. Si l’on met trop de l’un, il en reste à la fin : c’est le réactif en excès ; celui qui disparaît entièrement et arrête la réaction est le réactif limitant. Dans une combustion à l’air libre, le dioxygène est en excès et le combustible limitant ; dans un local fermé, c’est l’inverse, et la combustion devient incomplète.
| Transformation | Réactifs | Produits | Indice visible | Test de preuve |
|---|---|---|---|---|
| Combustion du carbone | C, O₂ | CO₂ | incandescence, disparition du charbon | eau de chaux troublée |
| Combustion du méthane | CH₄, O₂ | CO₂, H₂O | flamme bleue, buée | eau de chaux ; sulfate de cuivre bleui |
| Fer + acide chlorhydrique | Fe, HCl | FeCl₂, H₂ | bulles, fer qui disparaît, solution verdâtre | détonation à la flamme |
| Bicarbonate + vinaigre | NaHCO₃, acide acétique | CO₂, eau, acétate de sodium | effervescence | eau de chaux troublée |
| Rouille du fer | Fe, O₂, H₂O | oxydes de fer hydratés | couleur brun-orange, gain de masse | aimant : la rouille n’est plus attirée |
| Photosynthèse | CO₂, H₂O (+ lumière) | glucose, O₂ | croissance de la plante | dégagement de O₂ (rallume une braise) |
| Cuisson d’un œuf | protéines | protéines dénaturées | blanc qui devient opaque et ferme | irréversible au refroidissement |
Sources : programme de cycle 4 (BO) pour les transformations au programme ; CRC Handbook pour les formules ; ouvrages de chimie générale pour les réactions du quotidien.
Un peu d’histoire
Pendant deux mille ans, la chimie est celle des alchimistes : on cherche à transformer le plomb en or, on classe les substances par leurs qualités (chaud, froid, sec, humide), et l’on ne pèse pas. La révolution vient de la balance. En 1772, Antoine Lavoisier pèse du phosphore et du soufre avant et après combustion et constate qu’ils gagnent de la masse, contrairement à ce que prédisait la théorie du phlogistique. Il comprend qu’ils fixent un constituant de l’air, qu’il nomme oxygène, et généralise : dans toute transformation, la masse se conserve. Son Traité élémentaire de chimie (1789) fonde la chimie moderne, avec une nomenclature, des expériences quantitatives et la fameuse formule, en réalité inspirée d’Anaxagore : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. » Lavoisier est guillotiné en 1794 ; le mathématicien Lagrange dira : « Il ne leur a fallu qu’un moment pour faire tomber cette tête, et cent années peut-être ne suffiront pas pour en reproduire une semblable. »
Joseph Louis Proust établit en 1799 la loi des proportions définies : un composé pur a toujours la même composition. John Dalton, en 1808, l’explique par les atomes : les éléments sont faits de particules indivisibles qui s’assemblent en proportions fixes. L’équation de réaction telle que nous l’écrivons, avec des symboles et des indices, vient de Jöns Jacob Berzelius (1813). Le mot réaction lui-même est emprunté à la mécanique : on l’emploie en chimie à partir du XVIIIe siècle pour dire que les substances « agissent l’une sur l’autre ».
Les erreurs classiques
Croire que la masse disparaît quand un gaz s’échappe. La masse est dans le gaz. En récipient fermé, la balance ne bouge pas.
Confondre la disparition avec la dissolution. Le sucre qui « disparaît » dans l’eau est toujours là (physique) ; le fer qui disparaît dans l’acide est devenu autre chose (chimique). Le test : l’évaporation restitue le sucre, pas le fer.
Modifier une formule pour équilibrer. On ajuste les nombres devant les formules, jamais les indices. H₂O₂ n’est pas de l’eau (c’est de l’eau oxygénée), FeO₂ n’existe pas.
Confondre indice et nombre stœchiométrique. Dans « 2 H₂O », le 2 devant compte les molécules, le ₂ en bas compte les atomes d’hydrogène dans chaque molécule : au total 4 H et 2 O.
Mettre un signe égal à la place de la flèche. Les réactifs ne sont pas égaux aux produits : ce sont d’autres substances. La flèche dit « se transforment en ».
Oublier le dioxygène de l’air dans le bilan. Une combustion, une rouille, une respiration font intervenir le dioxygène comme réactif même s’il est invisible et gratuit. Sans lui, le bilan de masse est faux.
Prendre un indice pour une preuve. Des bulles peuvent être de l’air dissous qui s’échappe, un changement de couleur peut être un simple mélange de colorants. Seul un test caractéristique prouve la formation d’un produit nouveau.
Exercices corrigés
Du classement des transformations aux bilans de masse et à l’équilibrage.
Physique ou chimique ?
Pour chaque situation, dire s’il s’agit d’une transformation physique ou chimique, et justifier en une phrase :
- La neige fond au soleil.
- Un feu de bois brûle dans la cheminée.
- On dissout du sucre dans du thé.
- Une pièce de cuivre verdit avec le temps.
- On casse une assiette.
- Du lait tourne et devient aigre.
Voir la correction
- Physique : fusion, c’est toujours de l’eau.
- Chimique : le bois et le dioxygène disparaissent, CO₂, eau et cendres apparaissent.
- Physique : dissolution, le sucre est toujours là (goût sucré, on peut l’évaporer).
- Chimique : le vert-de-gris est une nouvelle substance formée avec l’air.
- Physique : la céramique est la même, seule la forme change.
- Chimique : des bactéries transforment le lactose en acide lactique, nouvelle substance.
Réactifs et produits
On fait brûler du butane dans l’air. Les gaz recueillis troublent l’eau de chaux et une buée se forme sur une surface froide.
- Quels sont les réactifs ? Le diazote de l’air en fait-il partie ?
- Quels sont les produits ? Quel test prouve chacun ?
- Écrire le bilan en mots.
Voir la correction
- Butane et dioxygène. Le diazote est spectateur : il ne réagit pas.
- Dioxyde de carbone (eau de chaux troublée) et eau (buée, sulfate de cuivre anhydre bleui).
- butane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau.
Conservation de la masse
- Dans un flacon fermé, on fait réagir 2,0 g de bicarbonate avec du vinaigre. La masse totale avant est 185,4 g. Que vaut-elle après ? Pourquoi ?
- On ouvre le flacon ; la balance indique 184,4 g. Quelle masse de gaz s’est échappée ?
- On brûle complètement 12 g de carbone ; il faut 32 g de dioxygène. Quelle masse de dioxyde de carbone se forme ?
- Une bougie de 30 g brûle entièrement et laisse 1 g de mèche noircie. Où sont passés les 29 g ? La masse a-t-elle été conservée ?
Voir la correction
- 185,4 g : flacon fermé, tous les produits restent à l’intérieur (loi de Lavoisier).
- 185,4 − 184,4 = 1,0 g de dioxyde de carbone.
- 12 + 32 = 44 g de CO₂.
- Dans le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau partis dans l’air, avec en plus la masse du dioxygène consommé. Oui : réactifs (cire + dioxygène) et produits (gaz + résidu) ont la même masse totale.
Lire et vérifier des équations
Pour chaque équation, compter les atomes de chaque côté et dire si elle est équilibrée ; sinon, la corriger.
- 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O
- Fe + HCl → FeCl₂ + H₂
- C₃H₈ + O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O
- 2 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃
Voir la correction
- 4 H, 2 O des deux côtés : équilibrée.
- Gauche : 1 Fe, 1 H, 1 Cl ; droite : 1 Fe, 2 Cl, 2 H : non. Correction : Fe + 2 HCl → FeCl₂ + H₂.
- Gauche : 3 C, 8 H, 2 O ; droite : 3 C, 8 H, 10 O : non. Correction : C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O.
- Gauche : 2 Fe, 6 O ; droite : 4 Fe, 6 O : non. Correction : 4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃.
Équilibrer
Équilibrer les équations suivantes en indiquant l’ordre dans lequel vous procédez :
- Combustion de l’éthane : C₂H₆ + O₂ → CO₂ + H₂O
- Synthèse de l’ammoniac : N₂ + H₂ → NH₃
- Combustion du magnésium : Mg + O₂ → MgO
- Photosynthèse : CO₂ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + O₂
Voir la correction
- C : 2 CO₂ ; H : 3 H₂O ; O à droite : 4 + 3 = 7 → 3,5 O₂ → × 2 : 2 C₂H₆ + 7 O₂ → 4 CO₂ + 6 H₂O.
- N : 2 NH₃ ; H : 6 à droite → 3 H₂ : N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃.
- O : 2 MgO ; Mg : 2 Mg : 2 Mg + O₂ → 2 MgO.
- C : 6 CO₂ ; H : 6 H₂O ; O : gauche 12 + 6 = 18, droite 6 + 2 × n → n = 6 : 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂.
Bilan complet d’une expérience
On verse de l’acide chlorhydrique sur 1,12 g de poudre de fer dans un tube. Des bulles se dégagent ; au bout d’un moment, il ne reste plus de fer et la solution est verdâtre.
- Quels indices montrent une transformation chimique ? Quel test permet d’identifier le gaz ? Quel est-il ?
- Écrire l’équation : Fe + HCl → FeCl₂ + H₂ (à équilibrer).
- La transformation a produit 0,04 g de dihydrogène et consommé 1,46 g d’acide chlorhydrique (HCl). Quelle masse de chlorure de fer s’est formée ?
- Le fer a entièrement disparu, mais il reste de l’acide. Lequel des deux réactifs est limitant ? Que se passerait-il si l’on ajoutait encore du fer ?
Voir la correction
- Indices : bulles, disparition du fer, changement de couleur. Test : une flamme à l’ouverture provoque une détonation : le gaz est le dihydrogène.
- Fe + 2 HCl → FeCl₂ + H₂.
- Conservation : 1,12 + 1,46 = 2,58 g de réactifs ; produits : 0,04 + m → m = 2,54 g de chlorure de fer.
- Le fer est limitant (il a disparu) ; l’acide est en excès. Ajouter du fer relancerait la réaction jusqu’à épuisement de l’acide.
Quiz : dix questions pour vérifier
Fiche : ce qu’il faut retenir
Questions fréquentes
Comment reconnaître une transformation chimique ?
Des substances disparaissent et d’autres, qui n’existaient pas avant, apparaissent : c’est le critère. Les indices courants sont un changement de couleur, un dégagement gazeux (bulles, effervescence), l’apparition d’un solide, d’une odeur, de lumière, ou un fort dégagement de chaleur. Mais la preuve, c’est le test qui identifie un nouveau produit : eau de chaux pour le CO₂, détonation pour le dihydrogène.
Quelle est la différence entre transformation physique et transformation chimique ?
Dans une transformation physique (changement d’état, dissolution, déformation), la substance reste la même : la glace qui fond est toujours de l’eau, le sel dissous est toujours du sel. Dans une transformation chimique, la substance change : le bois brûlé n’est plus du bois, le fer rouillé n’est plus du fer. Les molécules elles-mêmes sont modifiées.
Qu’est-ce qu’un réactif ? Un produit ?
Les réactifs sont les substances qui réagissent et disparaissent, au moins en partie : dans une combustion, le combustible et le dioxygène. Les produits sont les substances formées : le dioxyde de carbone et l’eau. Dans l’équation de réaction, les réactifs sont écrits à gauche de la flèche, les produits à droite.
Pourquoi la masse se conserve-t-elle lors d’une transformation chimique ?
Parce que les atomes ne sont ni créés ni détruits : ils se réarrangent pour former de nouvelles molécules. Chaque atome ayant une masse fixe, la masse totale ne change pas. C’est la loi de Lavoisier, énoncée en 1789. Quand la masse semble diminuer (une bûche qui brûle), c’est qu’un produit gazeux s’est échappé ; dans un récipient fermé, la balance ne bouge pas.
Comment équilibrer une équation de réaction ?
On écrit les formules des réactifs et des produits, puis on place des nombres devant les formules (jamais à l’intérieur) pour avoir le même nombre d’atomes de chaque sorte des deux côtés. On commence par l’élément présent dans le moins de molécules, on garde le dioxygène ou l’hydrogène seul pour la fin, et l’on vérifie en comptant.
La cuisson est-elle une transformation chimique ?
Oui, presque toujours. Un œuf qui cuit : ses protéines changent de structure et ne redeviennent jamais liquides. Le pain qui dore : sucres et protéines forment de nouvelles molécules brunes et parfumées (réaction de Maillard). Le caramel : le sucre se décompose. En revanche, faire fondre du chocolat ou du beurre est un changement d’état : refroidi, il redevient solide, identique.