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Équation de réaction : écrire et ajuster
Passer du bilan en mots à l’équation de réaction ; vérifier qu’une équation est ajustée en comptant les atomes ; ajuster une équation avec les coefficients ; lire les coefficients comme des proportions, en molécules et en masses ; prévoir le réactif limitant et ce qui reste en excès.
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Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – Équation de réaction : écrire et ajuster
Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Chimie 4ᵉ
Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.
Exercice 1 – Le titane des prothèses ★★
(4 pts)Pour fabriquer le titane des prothèses de hanche, on fait réagir du tétrachlorure de titane TiCl₄ avec du magnésium fondu Mg, sous argon, un gaz qui ne réagit pas. Il se forme du titane Ti et du chlorure de magnésium MgCl₂.
- a)Écris le bilan en mots de cette transformation.
- b)Écris la transformation avec les formules chimiques, sans coefficients.
- c)Faut-il écrire l’argon dans l’équation ? Justifie.
- d)Ajuste l’équation et vérifie-la par un tableau des atomes.
Exercice 2 – Vérifier des équations ★★
(4 pts)Pour chaque écriture, compte les atomes de chaque élément à gauche et à droite, puis conclus : ajustée, non ajustée (quel élément ?) ou ajustée mais à simplifier. Corrige si nécessaire.
- a)L’oxyde d’argent, une poudre noire, chauffé vers 400 °C : Ag₂O → Ag + O₂.
- b)L’oxyde de cuivre chauffé dans le dihydrogène : CuO + H₂ → Cu + H₂O.
- c)L’acide du vinaigre (acide acétique) qui brûle : C₂H₄O₂ + 2 O₂ → 2 CO₂ + 2 H₂O.
- d)La fabrication du tétrachlorure de carbone : 2 CH₄ + 8 Cl₂ → 2 CCl₄ + 8 HCl.
Exercice 3 – Ajuster des équations ★★
(4 pts)Ajuste chaque équation avec les plus petits coefficients entiers. Indique la démarche pour la dernière.
- a)Le bore brûle : B + O₂ → B₂O₃.
- b)Le calcium réagit avec le diazote : Ca + N₂ → Ca₃N₂.
- c)L’acétone, le dissolvant du vernis, brûle : C₃H₆O + O₂ → CO₂ + H₂O.
- d)L’hexane, un solvant, brûle : C₆H₁₄ + O₂ → CO₂ + H₂O.
Exercice 4 – Les coefficients de la photosynthèse ★★★
(4 pts)Les plantes vertes produisent leur glucose par la photosynthèse, dont le bilan s’écrit : 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Bilan de référence : 264 g de dioxyde de carbone et 108 g d’eau forment 180 g de glucose et du dioxygène.
- a)Traduis cette équation en nombres de molécules (une phrase).
- b)Une feuille fabrique 30 molécules de glucose. Combien de molécules de dioxyde de carbone consomme-t-elle ? Combien de molécules de dioxygène libère-t-elle ?
- c)Calcule la masse de dioxygène formée dans le bilan de référence.
- d)Un arbre fixe 1,32 kg de dioxyde de carbone. Calcule la masse de glucose fabriquée et la masse de dioxygène libérée.
Exercice 5 – L’aluminium dans le dichlore ★★★
(4 pts)Sous la hotte, de l’aluminium brûle dans le dichlore : 2 Al + 3 Cl₂ → 2 AlCl₃. Bilan de référence : 5,4 g d’aluminium réagissent exactement avec 21,3 g de dichlore et forment 26,7 g de chlorure d’aluminium.
- a)On mélange 8 atomes d’aluminium et 9 molécules de dichlore. Quel est le réactif limitant ? Justifie.
- b)Dans ce mélange, combien d’unités AlCl₃ se forment ? Que reste-t-il ?
- c)Dans un flacon qui contient 2,13 g de dichlore, on brûle 0,81 g d’aluminium. Montre que le dichlore est le réactif limitant.
- d)Calcule la masse de chlorure d’aluminium formée et la masse d’aluminium qui reste.
Bon courage !
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Voir le corrigé et le barème
Corrigé et barème – Équation de réaction : écrire et ajuster
Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Chimie 4ᵉ
Exercice 1 – Le titane des prothèses ★★
(4 pts)- a)tétrachlorure de titane + magnésium → titane + chlorure de magnésium. (1)
- b)TiCl₄ + Mg → Ti + MgCl₂. (1)
- c)Non : l’argon ne réagit pas, c’est une espèce spectatrice. On n’écrit que les espèces qui réagissent et celles qui se forment. (1)
- d)Chlore : 4 à gauche, donc 2 MgCl₂ ; magnésium : 2 à droite, donc 2 Mg. TiCl₄ + 2 Mg → Ti + 2 MgCl₂. Tableau : Ti 1 et 1 ; Cl 4 et 2 × 2 = 4 ; Mg 2 et 2 (0,5 pt l’équation, 0,5 pt le tableau). (1)
Méthode — Noms → formules, puis coefficients : l’espèce spectatrice n’apparaît jamais.
Exercice 2 – Vérifier des équations ★★
(4 pts)- a)Ag : 2 et 1 ; O : 1 et 2. Non ajustée (argent et oxygène). Correction : 2 Ag₂O → 4 Ag + O₂ (Ag : 4 et 4 ; O : 2 et 2). (1)
- b)Cu : 1 et 1 ; O : 1 et 1 ; H : 2 et 2. Ajustée, avec des coefficients 1. (1)
- c)C : 2 et 2 ; H : 4 et 2 × 2 = 4 ; O : 2 + 2 × 2 = 6 et 2 × 2 + 2 = 6. Ajustée, même si l’on passe de 3 à 4 molécules. (1)
- d)C : 2 et 2 ; H : 8 et 8 ; Cl : 16 et 2 × 4 + 8 = 16. Ajustée, mais tous les coefficients se divisent par 2 : CH₄ + 4 Cl₂ → CCl₄ + 4 HCl. (1)
Erreur fréquente — Compter les molécules au lieu des atomes, ou oublier l’oxygène contenu dans le réactif lui-même.
Exercice 3 – Ajuster des équations ★★
(4 pts)- a)4 B + 3 O₂ → 2 B₂O₃ (O : 6 et 6 ; B : 4 et 4). (1)
- b)3 Ca + N₂ → Ca₃N₂ (Ca : 3 et 3 ; N : 2 et 2). (1)
- c)C₃H₆O + 4 O₂ → 3 CO₂ + 3 H₂O (C : 3 ; H : 6 ; O : 1 + 8 = 9 et 6 + 3 = 9). (1)
- d)C : 6 CO₂ ; H : 14 ÷ 2 = 7 H₂O ; O à droite : 12 + 7 = 19, il faudrait 19 ÷ 2 O₂, on double : 2 C₆H₁₄ + 19 O₂ → 12 CO₂ + 14 H₂O. Vérification : C 12 et 12 ; H 28 et 28 ; O 38 et 38. (1)
Repère — Élément d’une seule espèce d’abord, corps simple (O₂) en dernier ; un coefficient non entier se corrige en doublant tout.
Exercice 4 – Les coefficients de la photosynthèse ★★★
(4 pts)- a)Six molécules de dioxyde de carbone réagissent avec six molécules d’eau et forment une molécule de glucose et six molécules de dioxygène. (1)
- b)30 glucoses, c’est 30 fois l’équation : 30 × 6 = 180 molécules de CO₂ consommées et 180 molécules de O₂ libérées (0,5 pt chacune). (1)
- c)Conservation de la masse : 264 + 108 − 180 = 192 g de dioxygène. (1)
- d)1,32 kg = 1 320 g = 5 × 264 g : tout est multiplié par 5. Glucose : 5 × 180 = 900 g ; dioxygène : 5 × 192 = 960 g (0,5 pt chacune). (1)
Attention — Les coefficients donnent des nombres de molécules ; les masses se calculent avec le bilan de référence.
Exercice 5 – L’aluminium dans le dichlore ★★★
(4 pts)- a)Pour 8 Al, il faudrait 8 ÷ 2 × 3 = 12 Cl₂ ; on n’en a que 9 : le dichlore est limitant. (1)
- b)9 Cl₂, c’est 3 fois 3 : ils consomment 3 × 2 = 6 Al et forment 6 AlCl₃. Il reste 8 − 6 = 2 atomes d’aluminium (0,5 pt chacun). (1)
- c)0,81 ÷ 5,4 = 0,15 : il faudrait 21,3 × 0,15 = 3,195 g de dichlore pour tout l’aluminium ; on n’en a que 2,13 g : le dichlore est limitant. (1)
- d)2,13 g = 21,3 ÷ 10 : il réagit 5,4 ÷ 10 = 0,54 g d’aluminium ; chlorure d’aluminium formé : 26,7 ÷ 10 = 2,67 g ; aluminium restant : 0,81 − 0,54 = 0,27 g (0,5 pt chacune). (1)
Le point clé — On calcule les produits avec le réactif limitant, puis le reste du réactif en excès : départ − consommé.
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Ce contrôle de chimie 4ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Équation de réaction : écrire et ajuster » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Le titane des prothèses ★★/ 4 pts
- Exercice 2 — Vérifier des équations ★★/ 4 pts
- Exercice 3 — Ajuster des équations ★★/ 4 pts
- Exercice 4 — Les coefficients de la photosynthèse ★★★/ 4 pts
- Exercice 5 — L’aluminium dans le dichlore ★★★/ 4 pts
Notions évaluées
Bilan en mots, équation de réaction, formule chimique, réactif, produit, flèche « donne », espèce spectatrice, coefficient, indice, conservation des atomes, équation ajustée, tableau des atomes, plus petits coefficients entiers, méthode d’ajustement, combustion, proportions, tableau de proportionnalité, bilan de référence, conservation de la masse, réactif limitant, réactif en excès, état final.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Équation de réaction : écrire et ajuster » ?
- 55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de chimie de quatrième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Équation de réaction : écrire et ajuster » du programme officiel de chimie en quatrième, soit : équation de réaction écrite à partir du bilan en mots et des formules ; réactifs, produits, flèche et espèces spectatrices ; conservation des atomes, équation ajustée, plus petits coefficients entiers ; méthode d’ajustement sans changer les indices ; proportions données par les coefficients, en nombres de molécules ; masses proportionnelles à un bilan de référence et conservation de la masse ; réactif limitant et réactif en excès prévus par le calcul, état final.
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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