Par Lan Luo
Mis à jour le 30 août 2022
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Les réactions chimiques font partie intégrante de la technologie moderne et de la vie quotidienne, de l’alimentation des moteurs à la préparation de boissons. Ils sont également à l'origine de processus naturels tels que la photosynthèse et l'altération des roches.
Réactions physiques n'impliquent qu'un changement d'état ou de disposition physique, sans altération de l'identité chimique des substances. Par exemple, geler de l’eau :
H₂O(l) → H₂O(s)
Réactions chimiques transformer les réactifs en nouveaux produits grâce au réarrangement des atomes. Un exemple classique est la dissolution du CO₂ dans l’eau pour former de l’acide carbonique :
CO₂(g) + H₂O(l) → H₂CO₃(aq)
Réactions nucléaires impliquent des modifications des noyaux atomiques, comme la transmutation de l’azote de Rutherford :
¹⁴N + α → ¹⁷O + p
Deux ou plusieurs réactifs se combinent pour produire un produit unique plus complexe. Forme générale :
A + B → AB
Exemples :
Fe(s) + S(s) → FeS(s)
2Na(s) + Cl₂(g) → 2NaCl(s)
Un seul réactif complexe se divise en deux ou plusieurs produits plus simples. Forme générale :
AB → A + B
Exemples :
H₂O(l) → H₂(g) + O₂(g) (électrolyse)
H₂CO₃(aq) → H₂O(l) + CO₂(g) (décomposition thermique)
Un élément en déplace un autre d'un composé. Forme générale :
A + BC → AC + B
Exemples :
Mg(s) + 2HCl(aq) → H₂(g) + MgCl₂(aq)
Mg(s) + 2H₂O(l) → H₂(g) + Mg(OH)₂(aq)
Les cations et les anions échangent des partenaires, formant deux nouveaux composés. Forme générale :
AB + CD → AD + CB
Exemples :
BaCl₂ + MgSO₄ → BaSO₄ + MgCl₂
Pb(NO₃)₂ + 2KI → PbI₂ + 2KNO₃
Un processus redox exothermique dans lequel un carburant réagit avec l'oxygène, produisant principalement du CO₂ et du H₂O. Combustion complète :
4CxHy + (4x+y)O₂ → 4xCO₂ + 2yH₂O + chaleur
Exemples spécifiques :
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + chaleur (≈891kJmol⁻¹)
C₁₀H₈ + 12O₂ → 10CO₂ + 4H₂O + chaleur
CH₃OH + O₂ → CO₂ + 2H₂O + chaleur
Une combustion incomplète se produit lorsque l'O₂ est limité, produisant du CO, de la suie ou d'autres sous-produits.
Un processus de neutralisation où un acide réagit avec une base pour former un sel et de l'eau. C'est un cas particulier de double déplacement :
HA + BOH → BA + H₂O
Exemples :
Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O
CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + H₂O + CO₂
La reconnaissance du modèle de réaction aide les chimistes et les ingénieurs à prédire les produits, à optimiser les conditions et à garantir la sécurité, en particulier dans la combustion industrielle ou la synthèse pharmaceutique.
