Aller au contenu
CALX
Apparence

Apparence

Clair ou sombre

Couleur
Accessibilité

Équilibrage d’une équation chimique

Équilibrage exact d’une équation chimique par algèbre linéaire sur fractions exactes, avec la vérification élément par élément.

Paramètres

Réactifs → produits, séparés par « -> », « → » ou « = ». Espèces séparées par « + ». Parenthèses acceptées : Ca(OH)2 + H3PO4 -> Ca3(PO4)2 + H2O.

Résultat

Équation équilibrée

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

Méthode
Noyau de la matrice de composition, résolu en fractions exactes (élimination de Gauss sur rationnels), ramené aux plus petits entiers.

Vérification élément par élément

Fe
4 = 4
O
6 = 6
Remarque

Équilibrée : chacun des 2 éléments compte autant d’atomes de chaque côté, recompté indépendamment du calcul.

Calcul, hypothèses et sources

PrésentationPlus petits coefficients entiers d’une équation bilan (H2 + O2 -> H2O, parenthèses acceptées), par algèbre linéaire exacte, avec vérification élément par élément.

Plus petits coefficients entiers d’une équation bilan (H2 + O2 -> H2O, parenthèses acceptées), par algèbre linéaire exacte, avec vérification élément par élément. Les cas impossibles sont nommés avec leur raison.

Méthode & formuleschaque élément → une équation de conservation
chaque élément → une équation de conservationchaque espèce → un coefficient inconnucoefficients = noyau de la matrice de compositionrésolution en fractions exactes → plus petits entiers (PPCM, pgcd)

Chaque élément donne une équation linéaire : autant d’atomes à gauche qu’à droite. Le système est résolu par élimination de Gauss sur des fractions exactes (grands entiers), sans arrondi, puis ramené aux plus petits coefficients entiers. La méthode traite aussi les équations laborieuses par essai-erreur, comme KMnO4 + HCl -> KCl + MnCl2 + H2O + Cl2.

Coefficients stœchiométriques
les nombres placés devant chaque espèce pour conserver les atomes, donnés en plus petits entiers.
Conservation des atomes
une réaction réarrange les liaisons sans créer ni détruire d’atomes (Lavoisier).
La casse des symboles
la majuscule ouvre un symbole, la minuscule le complète ; CO est un carbone et un oxygène, Co le cobalt.
Domaine de validitéEspèces neutres seulement ; les équations ioniques et les demi-équations rédox, qui exigent aussi la conservation de la charge et des électrons, ne sont pas traitées.

Espèces neutres seulement ; les équations ioniques et les demi-équations rédox, qui exigent aussi la conservation de la charge et des électrons, ne sont pas traitées. Les hydrates (CuSO₄·5H₂O) s’écrivent en développant : CuSO4(H2O)5 fonctionne. Douze espèces au maximum. Une équation équilibrée ne dit rien de la thermodynamique ni de la cinétique de la réaction.

Équations impossibles à équilibrerUn élément présent d’un seul côté ne peut pas se conserver : il manque une espèce.

Un élément présent d’un seul côté ne peut pas se conserver : il manque une espèce. C + O2 -> CO + CO2 admet une infinité de solutions, car l’écriture superpose deux réactions indépendantes (C + O2 -> CO2 et 2C + O2 -> 2CO) ; leurs proportions réelles dépendent des conditions expérimentales.