Modéliser la combustion du méthane - Corrigé

Le méthane, de formule CH₄, est une espèce chimique à l'état de gaz dans les conditions standards de température et de pression, formée notamment par la dégradation de la matière organique. Ce gaz peut être obtenu dans les usines de méthanisation qui exploitent les coupes de végétaux, par exemple. 

Le méthane est utilisé comme combustible : sa combustion complète, sous l'action du dioxygène, forme du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. 

Modéliser la combustion du méthane en écrivant l'équation de réaction associée à cette transformation.

Corrigé

L'énoncé nous indique que les réactifs sont le méthane et le dioxygène. Les produits sont le dioxyde de carbone et l'eau. Il est possible de commencer à écrire l'équation de réaction :

Étape suivante : équilibrer l'équation. Ici, les entités chimiques en présence sont des molécules, elles sont donc électriquement neutres. Il ne faudra se soucier que de la conservation de la matière. L'ordre le plus simple à suivre dans une combustion est d'équilibrer d'abord les carbones, puis les hydrogènes, puis les oxygènes : 

• 1 C à gauche (dans CH₄) et 1 C à droite (dans CO₂), ok ! 
• 4 H à gauche et 2 à droite, il faut donc compter la molécule d'eau 2 fois ; , 4 H à gauche, 4 H à droite, ok ! 
• 2 O à gauche, 4 à droite, il faut donc compter la molécule de dioxygène 2 fois ; , 4 O à gauche, 4 O à droite, ok ! 

On termine en indiquant l'état physique des constituants :