Un exemple complet : la combustion du méthane

Le méthane, de formule CH4, est le principal composant du gaz naturel utilisé pour cuisiner ou se chauffer. Sa combustion est un excellent exemple complet pour s'entraîner à équilibrer une équation.

Poser la réaction

Le méthane brûle dans le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone et de l'eau (sous forme de vapeur) :

CH4 + O2 -> CO2 + H2O          (pas encore équilibrée)

Compter, étape par étape

(à gauche : 1 C, 4 H, 2 O)       (à droite : 1 C, 2 H, 3 O)

Le carbone est déjà bon (1 = 1). L'hydrogène ne correspond pas (4 contre 2) : on place un coefficient 2 devant H2O pour doubler l'hydrogène à droite :

CH4 + O2 -> CO2 + 2 H2O
(à gauche : 1 C, 4 H, 2 O)       (à droite : 1 C, 4 H, 4 O)

L'hydrogène est maintenant équilibré (4 = 4), mais l'oxygène ne l'est plus (2 contre 4, à cause du nouveau coefficient). On corrige en plaçant un coefficient 2 devant O2 à gauche :

CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O
(à gauche : 1 C, 4 H, 4 O)       (à droite : 1 C, 4 H, 4 O)    (équilibrée !)

Vérification finale

Élément	Réactifs (gauche)	Produits (droite)
Carbone	1 (dans CH4)	1 (dans CO2)
Hydrogène	4 (dans CH4)	4 (dans 2 H2O)
Oxygène	4 (dans 2 O2)	4 (2 dans CO2 + 2 dans 2 H2O)

Chaque élément est bien conservé : l'équation CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O respecte la conservation des atomes et donc de la masse, exactement comme l'exigeait Lavoisier.