CHAPITRE 1 : La réaction chimique

Objectifs :

- Savoir décrire un système chimique et son évolution.

- Écrire l’équation d’une réaction chimique.

- Ajuster les nombres stœchiométriques dans une équation de réaction chimique.

I. La transformation chimique

1. Etat d'un système chimique

Un système est constitué d’espèces chimiques auquel le chimiste s’intéresse. Pour décrire l’état d’un système, il faut préciser la nature, l’état physique (solide, liquide, gazeux, dissous) et la quantité de matière de chaque espèce chimique, ainsi que la pression et la température. L’instant initial pour le chimiste correspond à l’instant même où le système est créé, lors du mélange des espèces chimiques.

2. Évolution d'un système chimique

Lors d’une transformation chimique, il y a évolution au cours du temps du système entre un état initial et un état final (système une fois la transformation terminée).

3. Réactifs et produits

Une espèce chimique dont la quantité de matière diminue au cours de la transformation est appelée un réactif : on dit qu’elle est consommée. Une espèce chimique dont la quantité de matière augmente au cours de la transformation est appelée un produit : on dit qu’elle apparaît.

4. Loi de conservation de la masse

Au cours d’une transformation chimique, la masse des réactifs qui disparaissent est égale à la masse des produits qui se forment : on dit que la masse se conserve.

II. Modélisation d'une transformation chimique

L’équation chimique (ou équation de réaction) est l’écriture symbolique de la transformation chimique. Au niveau macroscopique, elle indique les proportions dans lesquelles les réactifs disparaissent et les produits se forment au cours de l’évolution du système. Dans l’équation d’une réaction chimique, chaque formule brute est précédée d’un nombre, appelé nombre stoechiométrique. Pour écrire l’équation de la réaction, il faut respecter la loi de conservation des éléments chimiques et la loi de conservation de la charge de part et d’autre de la flèche symbolisant le processus d’évolution.

III. Effets thermiques d'une transformation chimique

Une transformation chimique est un processus qui affecte aussi l’énergie que possède un système chimique. L’énergie nécessaire au sportif provient de la dégradation des aliments au cours d’un ensemble de transformations chimiques intracellulaires. Cette dégradation équivaut, lors d’un effort prolongé, à une combustion complète pour des glucides et les lipides et à une combustion incomplète pour les protides.