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Je dois savoir

Avancement

L'évolution d'une réaction chimique peut être décrite par une grandeur appelée "avancement" et noté "x" : il s'exprime en mol.
Elle peut être représentée sous la forme d'un "tableau d'avancement" dans lequel apparaissent les compositions initiales, intermédiaires et finales.

Comment remplir un tableau d'avancement

Trouver le réactif limitant

Déterminer l'état final reste un des objectifs majeurs du tableau d'avancement. Deux cas peuvent se présenter :

  • Un des réactifs est limitant (et l'autre en excès)
  • Les deux réactifs sont dans les conditions stœchiométriques


Dans les deux cas on va chercher l'avancement maximal pour chaque réactif (ce qui représente le nombre de "moles de réaction" qu'il peut effectuer). C'est celui qui aura le plus petit avancement maximal qui limitera la réaction.


Pour cela il suffit de calculer le rapport \frac{n_0}{a} pour chaque réactif. Le réactif limitant sera celui pour lequel ce rapport est le plus petit.

Exemple :

Exemple permettant de trouver l'avancement maximal
x_{MAX}(Ag^+)=\frac{1,0}{2}= \boxed{0,5mol} \: et \: x_{MAX}(Cu)=\frac{8,2}{1}=8,2mol


L'avancement maximal de la réaction vaut donc 0,5 mol et l'ion argent est le réactif limitant.

Cas des réactions non totales

Certaines réactions ne sont pas totales. Cela signifie qu'elles arrêteront d'évoluer bien qu'il reste des réactifs.

Néanmoins grâce au tableau d'avancement on peut, connaissant la quantité de matière d'un réactif restant ou d'un produit formé, déterminer la composition du milieu réactionnel.


Ci-contre on voit que lorsque la réaction est totale au moins un des réactif disparaît totalement. Un réaction équilibrée s'arrêterait avant (par exemple à x=0,004 mol).


C'est pour cela qu'on distingue xfinal de xMAXIMAL.

Objectifs du programme

  • Décrire qualitativement l’évolution des quantités de matière des espèces chimiques lors d’une transformation.
  • Établir le tableau d’avancement d’une transformation chimique à partir de l’équation de la réaction et des quantités de matière initiales des espèces chimiques.
  • Déterminer la composition du système dans l’état final en fonction de sa composition initiale pour une transformation considérée comme totale.
  • Déterminer l’avancement final d’une réaction à partir de la description de l’état final et comparer à l’avancement maximal.
  • Déterminer la composition de l’état final d’un système et l’avancement final d’une réaction.
  • Capacité numérique : Déterminer la composition de l’état final d’un système siège d’une transformation chimique totale à l’aide d’un langage de programmation.
    Capacité mathématique : Utiliser une équation linéaire du premier degré.

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