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Principe (La loi) de Lavoisier

 

Antoine Laurent de LAVOISIER, (1743-1794)

Antoine Lavoisier (n� Antoine Laurent de Lavoisier le 26 ao�t 1743 � Paris et guillotin� le 8 mai 1794 � Paris) est un chimiste, philosophe et �conomiste fran�ais. 

Il a �nonc� la premi�re version de la loi de conservation de la mati�re. Identifi� et baptis� l'oxyg�ne (1778), particip� � la r�forme de la nomenclature chimique,...

Il est souvent fait r�f�rence � Lavoisier en tant que p�re de la chimie moderne.

Les exp�riences de Lavoisier sont parmi les premi�res exp�riences chimiques v�ritablement quantitatives jamais ex�cut�es. Il a prouv� que, bien que la mati�re change d'�tat dans une r�action chimique, la quantit� de mati�re reste identique du d�but jusqu'� la fin de la r�action. Il br�la du phosphore et du soufre dans l'air, et montra que les produits pesaient plus que les r�actifs de d�part. N�anmoins, la masse gagn�e �tait perdue par l'air. Ces exp�riences ont �t� des preuves � la base de la loi de conservation de la mati�re. Lavoisier a aussi �tudi� la composition de l'eau, et il appelle ses composants � oxyg�ne ï¿½ et � hydrog�ne ï¿½.

Une des exp�riences historiques de Lavoisier


Lavoisier a b�n�fici� d'une avanc�e technologique : La balance ! Celle-ci permet de mesurer des masses. L'exp�rience pr�sent�e ci-dessous utilise une balance afin de d�terminer si une augmentation de la masse est observ�e lors de la combustion d'une bougie. Le syst�me est ouvert de sorte que l'air ext�rieur puisse alimenter la bougie et que celle-ci soit toujours allum�e et les produits de la combustion sont aspir�s et captur�s dans le dispositif.

Lors de la combustion de la bougie, la balance penche vers le dispositif et ce, bien que la bougie soit en partie consum�e ! Il y a donc une augmentation de la masse pr�sente du c�t� du dispositif. Lavoisier en conclut que  :

  • la masse de la bougie n'est pas d�truite (conservation de la mati�re)

  • l'air (l'oxyg�ne) se recombine avec les produits de la combustion de la bougie.

L'exp�rience fut r�alis�e dans un syst�me ferm�. Au bout d'un certain temps, la bougie s'�teint, car elle a consomm� toute la partie d'air (oxyg�ne) disponible. Dans ces conditions (syst�me ferm�), la balance reste � l'�quilibre !

 

Le principe de Lavoisier




Principe : Dans un syst�me ferm�, lors d'une r�action chimique, la masse des r�actifs est �gale �  la  masse des  produits    ("rien ne se cr�e, ni dans les op�rations de l'art, ni dans celles de la nature, et l'on peut poser en principe que, dans toute op�ration, il y a une �gale quantit� de mati�re avant et apr�s l'op�ration ; (...) et qu'il n'y a que des changements, des modifications." Lavoisier).


R�alisons le bilan du nombre d'atomes de r�actifs et de produits :

R�actifs : 2 atomes H (hydrog�ne) et 2 atomes  Cl (chlore)

Produits : 1 atome de H et 1 atome de Cl

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Il manque 1 atome d'hydrog�ne (H) et un atome de Chlore (Cl) apr�s r�action ?? Ce n'est �videmment pas possible, car le principe de Lavoisier dit bien que rien ne se cr�e et rien ne se perd.

Il y a une erreur dans l'�quation chimique qui repr�sente la r�action du dihydrog�ne avec du di chlore. En r�alit�, ce n'est pas une mais 2 mol�cules d'HCl qui sont produites lors de la r�action !

Cette �quation est effectu�e correctement, seulement le principe de Lavoisier n'a pas �t� respect�: il n'y a plus que 1 H au lieu de 2 et 1 Cl au lieu de 2.

Alors, pour r�tablir le principe de Lavoisier il faut Pond�rer

            

Voici l'�quation pond�r�e, l'on retrouve bien  2 H et 2 Cl de chaque cot� (Cf. mol�cule), car le coefficient se distribue sur les atomes et groupements de la mol�cule qu'il pr�c�de. 

/!\ La pond�ration se fait uniquement au niveau des coefficients.


Voyons quelques exemples :



Exercice r�solu : la r�action du chlorure d'hydrog�ne avec de l'hydroxyde de calcium

  H Cl        +        Ca(OH)2      -->       CaCl2    +   H2 O  

  H Cl   +   Ca(OH)2  --> CaCl2 + H2 O  
H : 1

Cl : 1

Ca : 1

O : 2

H : 2

--> Ca : 1

Cl : 2 

H : 2

O : 1

au total dans les r�actifs :

3 H

1 Ca

1 Cl

2 O

--> au total dans les produits :

2 H

1 Ca

2 Cl

1 O

Apr�s pond�ration,

 2 H Cl   +   Ca(OH)2  --> CaCl2 + 2 H2 O  
H : 1x2=2

Cl : 1x2=2

Ca : 1

O : 2

H : 2

--> Ca : 1

Cl :

H : 2x2 = 4

O : 1x2 = 2

au total dans les r�actifs :

4 H

2 Cl

2 O

1 Ca

--> au total dans les produits :

4 H

1 Ca

2 Cl

2 O


La r�gle

Dans une r�action, il doit y avoir le m�me nombre d'atomes dans les r�actifs et dans les produits (rien ne se perd, rien ne se cr�e !)


 

Application : pond�rer / �quilibrer une r�action chimique



 

 
 

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