Physique-Chimie • Seconde

Conservation de la matière
Transformations chimiques

Concepts & Exercices
\(\text{Masse}_{\text{réactifs}} = \text{Masse}_{\text{produits}}\)
Loi de Lavoisier
Conservation des atomes
\(n_{\text{atomes}}^{\text{réactifs}} = n_{\text{atomes}}^{\text{produits}}\)
Les atomes ne sont ni créés ni détruits
Conservation de la masse
\(m_{\text{totale}}^{\text{initiale}} = m_{\text{totale}}^{\text{finale}}\)
La masse est conservée dans une réaction
Équation équilibrée
\(\sum n_i^{\text{gauche}} = \sum n_i^{\text{droite}}\)
Même nombre d'atomes de chaque élément
⚛️
Loi de Lavoisier : "Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme."
⚖️
Conservation de la masse : La masse totale avant et après la réaction est identique.
🔢
Conservation des atomes : Le nombre d'atomes de chaque élément est constant.
🔄
Réarrangement : Les atomes se réorganisent mais ne disparaissent pas.
💡
Conseil : Toujours vérifier le nombre d'atomes de chaque élément
🔍
Attention : La masse peut sembler changer si un gaz est impliqué
Astuce : Utiliser un tableau pour compter les atomes
📋
Méthode : Comparer les masses avant et après la réaction
Exercice 1
2H₂ + O₂ → 2H₂O. Vérifier la conservation des atomes
Exercice 2
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Calculer la conservation de la masse
Exercice 3
2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃. Vérifier la conservation des atomes
Exercice 4
2KClO₃ → 2KCl + 3O₂. Calculer la masse des produits
Exercice 5
C₂H₆ + 7/2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O. Vérifier la conservation
Exercice 6
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂. Calculer la masse des réactifs
Exercice 7
2Mg + O₂ → 2MgO. Vérifier la conservation des atomes
Exercice 8
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O. Calculer la conservation
Exercice 9
2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃. Vérifier la conservation des atomes
Exercice 10
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂. Calculer la conservation de la masse
Corrigé : Exercices 1 à 5
1 2H₂ + O₂ → 2H₂O
Définition :

Conservation des atomes : Dans une transformation chimique, le nombre d'atomes de chaque élément chimique est conservé.

2H₂ + O₂
Réactifs
⚖️
2H₂O
Produits
\(2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}\)
Étape 1 : Compter les atomes de chaque côté

Réactifs (gauche) :

  • H : 2 × 2 = 4 atomes
  • O : 1 × 2 = 2 atomes

Produits (droite) :

  • H : 2 × 2 = 4 atomes
  • O : 2 × 1 = 2 atomes
Étape 2 : Comparer les nombres d'atomes

H : 4 à gauche = 4 à droite ✅

O : 2 à gauche = 2 à droite ✅

Étape 3 : Conclusion

Le nombre d'atomes de chaque élément est identique des deux côtés

Réponse finale :

La conservation des atomes est respectée dans cette équation chimique.

Il y a 4 atomes d'hydrogène et 2 atomes d'oxygène des deux côtés.

Règles appliquées :

Loi de conservation : Le nombre d'atomes de chaque élément est constant

Multiplication par les coefficients : Atomes × coefficient stoechiométrique

Vérification finale : Tous les éléments doivent avoir le même nombre d'atomes

2 CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
Définition :

Conservation de la masse : La masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits.

CH₄ + 2O₂
Réactifs
⚖️
CO₂ + 2H₂O
Produits
\(\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}\)
Masses molaires (g/mol) :

• C : 12, H : 1, O : 16

• CH₄ : 12 + 4×1 = 16 g/mol

• O₂ : 2×16 = 32 g/mol

• CO₂ : 12 + 2×16 = 44 g/mol

• H₂O : 2×1 + 16 = 18 g/mol

Étape 1 : Calculer la masse des réactifs

CH₄ : 1 × 16 = 16 g

2O₂ : 2 × 32 = 64 g

Total réactifs = 16 + 64 = 80 g

Étape 2 : Calculer la masse des produits

CO₂ : 1 × 44 = 44 g

2H₂O : 2 × 18 = 36 g

Total produits = 44 + 36 = 80 g

Étape 3 : Comparer les masses

Masse des réactifs = 80 g

Masse des produits = 80 g

80 g = 80 g ✅

Réponse finale :

La conservation de la masse est respectée dans cette réaction.

La masse totale avant et après la réaction est de 80 g.

Règles appliquées :

Masse totale : Somme des masses de tous les réactifs = somme des masses de tous les produits

Masse molaire : Somme des masses atomiques dans la molécule

Calcul avec coefficients : Multiplier la masse molaire par le coefficient

3 2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃
Définition :

Conservation des atomes : Dans une transformation chimique, le nombre d'atomes de chaque élément chimique est conservé.

2Al + 3Cl₂
Réactifs
⚖️
2AlCl₃
Produits
\(2\text{Al} + 3\text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{AlCl}_3\)
Étape 1 : Compter les atomes de chaque côté

Réactifs (gauche) :

  • Al : 2 × 1 = 2 atomes
  • Cl : 3 × 2 = 6 atomes

Produits (droite) :

  • Al : 2 × 1 = 2 atomes
  • Cl : 2 × 3 = 6 atomes
Étape 2 : Comparer les nombres d'atomes

Al : 2 à gauche = 2 à droite ✅

Cl : 6 à gauche = 6 à droite ✅

Étape 3 : Conclusion

Le nombre d'atomes de chaque élément est identique des deux côtés

Réponse finale :

La conservation des atomes est respectée dans cette équation chimique.

Il y a 2 atomes d'aluminium et 6 atomes de chlore des deux côtés.

Règles appliquées :

Loi de conservation : Le nombre d'atomes de chaque élément est constant

Multiplication par les coefficients : Atomes × coefficient stoechiométrique

Vérification finale : Tous les éléments doivent avoir le même nombre d'atomes

4 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂
Définition :

Conservation de la masse : La masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits.

2KClO₃
Réactifs
⚖️
2KCl + 3O₂
Produits
\(2\text{KClO}_3 \rightarrow 2\text{KCl} + 3\text{O}_2\)
Masses molaires (g/mol) :

• K : 39, Cl : 35.5, O : 16

• KClO₃ : 39 + 35.5 + 3×16 = 122.5 g/mol

• KCl : 39 + 35.5 = 74.5 g/mol

• O₂ : 2×16 = 32 g/mol

Étape 1 : Calculer la masse des réactifs

2KClO₃ : 2 × 122.5 = 245 g

Étape 2 : Calculer la masse des produits

2KCl : 2 × 74.5 = 149 g

3O₂ : 3 × 32 = 96 g

Total produits = 149 + 96 = 245 g

Étape 3 : Comparer les masses

Masse des réactifs = 245 g

Masse des produits = 245 g

245 g = 245 g ✅

Réponse finale :

La conservation de la masse est respectée dans cette réaction.

La masse totale avant et après la réaction est de 245 g.

Règles appliquées :

Masse totale : Somme des masses de tous les réactifs = somme des masses de tous les produits

Masse molaire : Somme des masses atomiques dans la molécule

Calcul avec coefficients : Multiplier la masse molaire par le coefficient

5 C₂H₆ + 7/2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O
Définition :

Conservation des atomes : Dans une transformation chimique, le nombre d'atomes de chaque élément chimique est conservé.

C₂H₆ + 7/2O₂
Réactifs
⚖️
2CO₂ + 3H₂O
Produits
\(\text{C}_2\text{H}_6 + \frac{7}{2}\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O}\)
Étape 1 : Compter les atomes de chaque côté

Réactifs (gauche) :

  • C : 1 × 2 = 2 atomes
  • H : 1 × 6 = 6 atomes
  • O : (7/2) × 2 = 7 atomes

Produits (droite) :

  • C : 2 × 1 = 2 atomes
  • H : 3 × 2 = 6 atomes
  • O : 2 × 2 + 3 × 1 = 4 + 3 = 7 atomes
Étape 2 : Comparer les nombres d'atomes

C : 2 à gauche = 2 à droite ✅

H : 6 à gauche = 6 à droite ✅

O : 7 à gauche = 7 à droite ✅

Étape 3 : Éliminer les fractions

Multiplier toute l'équation par 2 : 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O

Réponse finale :

La conservation des atomes est respectée dans cette équation chimique.

Il y a 2 atomes de carbone, 6 atomes d'hydrogène et 7 atomes d'oxygène des deux côtés.

Règles appliquées :

Loi de conservation : Le nombre d'atomes de chaque élément est constant

Fractions : Acceptables pendant le processus, mais éliminer à la fin

Vérification finale : Tous les éléments doivent avoir le même nombre d'atomes

Corrigé : Exercices 6 à 10
6 Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
Définition :

Conservation de la masse : La masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits.

Zn + 2HCl
Réactifs
⚖️
ZnCl₂ + H₂
Produits
\(\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2\)
Masses molaires (g/mol) :

• Zn : 65.4, H : 1, Cl : 35.5

• Zn : 65.4 g/mol

• HCl : 1 + 35.5 = 36.5 g/mol

• ZnCl₂ : 65.4 + 2×35.5 = 136.4 g/mol

• H₂ : 2×1 = 2 g/mol

Étape 1 : Calculer la masse des réactifs

Zn : 1 × 65.4 = 65.4 g

2HCl : 2 × 36.5 = 73 g

Total réactifs = 65.4 + 73 = 138.4 g

Étape 2 : Calculer la masse des produits

ZnCl₂ : 1 × 136.4 = 136.4 g

H₂ : 1 × 2 = 2 g

Total produits = 136.4 + 2 = 138.4 g

Étape 3 : Comparer les masses

Masse des réactifs = 138.4 g

Masse des produits = 138.4 g

138.4 g = 138.4 g ✅

Réponse finale :

La conservation de la masse est respectée dans cette réaction.

La masse totale avant et après la réaction est de 138.4 g.

Règles appliquées :

Masse totale : Somme des masses de tous les réactifs = somme des masses de tous les produits

Masse molaire : Somme des masses atomiques dans la molécule

Calcul avec coefficients : Multiplier la masse molaire par le coefficient

7 2Mg + O₂ → 2MgO
Définition :

Conservation des atomes : Dans une transformation chimique, le nombre d'atomes de chaque élément chimique est conservé.

2Mg + O₂
Réactifs
⚖️
2MgO
Produits
\(2\text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{MgO}\)
Étape 1 : Compter les atomes de chaque côté

Réactifs (gauche) :

  • Mg : 2 × 1 = 2 atomes
  • O : 1 × 2 = 2 atomes

Produits (droite) :

  • Mg : 2 × 1 = 2 atomes
  • O : 2 × 1 = 2 atomes
Étape 2 : Comparer les nombres d'atomes

Mg : 2 à gauche = 2 à droite ✅

O : 2 à gauche = 2 à droite ✅

Étape 3 : Conclusion

Le nombre d'atomes de chaque élément est identique des deux côtés

Réponse finale :

La conservation des atomes est respectée dans cette équation chimique.

Il y a 2 atomes de magnésium et 2 atomes d'oxygène des deux côtés.

Règles appliquées :

Loi de conservation : Le nombre d'atomes de chaque élément est constant

Multiplication par les coefficients : Atomes × coefficient stoechiométrique

Vérification finale : Tous les éléments doivent avoir le même nombre d'atomes

8 C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O
Définition :

Conservation de la masse : La masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂
Réactifs
⚖️
6CO₂ + 6H₂O
Produits
\(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O}\)
Masses molaires (g/mol) :

• C : 12, H : 1, O : 16

• C₆H₁₂O₆ : 6×12 + 12×1 + 6×16 = 180 g/mol

• O₂ : 2×16 = 32 g/mol

• CO₂ : 12 + 2×16 = 44 g/mol

• H₂O : 2×1 + 16 = 18 g/mol

Étape 1 : Calculer la masse des réactifs

C₆H₁₂O₆ : 1 × 180 = 180 g

6O₂ : 6 × 32 = 192 g

Total réactifs = 180 + 192 = 372 g

Étape 2 : Calculer la masse des produits

6CO₂ : 6 × 44 = 264 g

6H₂O : 6 × 18 = 108 g

Total produits = 264 + 108 = 372 g

Étape 3 : Comparer les masses

Masse des réactifs = 372 g

Masse des produits = 372 g

372 g = 372 g ✅

Réponse finale :

La conservation de la masse est respectée dans cette réaction.

La masse totale avant et après la réaction est de 372 g.

Règles appliquées :

Masse totale : Somme des masses de tous les réactifs = somme des masses de tous les produits

Masse molaire : Somme des masses atomiques dans la molécule

Calcul avec coefficients : Multiplier la masse molaire par le coefficient

9 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃
Définition :

Conservation des atomes : Dans une transformation chimique, le nombre d'atomes de chaque élément chimique est conservé.

2Fe + 3Cl₂
Réactifs
⚖️
2FeCl₃
Produits
\(2\text{Fe} + 3\text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{FeCl}_3\)
Étape 1 : Compter les atomes de chaque côté

Réactifs (gauche) :

  • Fe : 2 × 1 = 2 atomes
  • Cl : 3 × 2 = 6 atomes

Produits (droite) :

  • Fe : 2 × 1 = 2 atomes
  • Cl : 2 × 3 = 6 atomes
Étape 2 : Comparer les nombres d'atomes

Fe : 2 à gauche = 2 à droite ✅

Cl : 6 à gauche = 6 à droite ✅

Étape 3 : Conclusion

Le nombre d'atomes de chaque élément est identique des deux côtés

Réponse finale :

La conservation des atomes est respectée dans cette équation chimique.

Il y a 2 atomes de fer et 6 atomes de chlore des deux côtés.

Règles appliquées :

Loi de conservation : Le nombre d'atomes de chaque élément est constant

Multiplication par les coefficients : Atomes × coefficient stoechiométrique

Vérification finale : Tous les éléments doivent avoir le même nombre d'atomes

10 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
Définition :

Conservation de la masse : La masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits.

2Na + 2H₂O
Réactifs
⚖️
2NaOH + H₂
Produits
\(2\text{Na} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2\)
Masses molaires (g/mol) :

• Na : 23, H : 1, O : 16

• Na : 23 g/mol

• H₂O : 2×1 + 16 = 18 g/mol

• NaOH : 23 + 16 + 1 = 40 g/mol

• H₂ : 2×1 = 2 g/mol

Étape 1 : Calculer la masse des réactifs

2Na : 2 × 23 = 46 g

2H₂O : 2 × 18 = 36 g

Total réactifs = 46 + 36 = 82 g

Étape 2 : Calculer la masse des produits

2NaOH : 2 × 40 = 80 g

H₂ : 1 × 2 = 2 g

Total produits = 80 + 2 = 82 g

Étape 3 : Comparer les masses

Masse des réactifs = 82 g

Masse des produits = 82 g

82 g = 82 g ✅

Réponse finale :

La conservation de la masse est respectée dans cette réaction.

La masse totale avant et après la réaction est de 82 g.

Règles appliquées :

Masse totale : Somme des masses de tous les réactifs = somme des masses de tous les produits

Masse molaire : Somme des masses atomiques dans la molécule

Calcul avec coefficients : Multiplier la masse molaire par le coefficient

Conservation de la matière Transformations chimiques