Classe de 1ère S Chimie

Fiche méthode : Suivi d’une transformation

ÉTUDE DES TRANSFORMATIONS CHIMIQUES : METHODE GENERALE
Considérons, de façon générale, une transformation chimique dont l’équation de la réaction est :

a A+b B → cC + d D

A et B sont les deux réactifs. C et D sont les deux produits de la réaction. a, b, c et d sont les nombres (ou coefficients) stœchiométriques.

L’état initial (EI) :
Quantité initiale de i A : nA i Quantité initiale de B : nB Quantité initiale de C : 0 mol Quantité initiale de D : 0 mol

Équation EI (mol) i nA

aA

+

b B → cC dD i nB 0

+

0

Au cours de la transformation (état intermédiaire) :
On définit l’avancement x de la réaction. Lorsqu’il se forme cx moles de C , il se forme simultanément dx moles de D . Sont consommées alors ax moles de A et bx moles de B . Équation EI (mol) Au cours de la transformation (mol)

aA i nA n iA − ax

+

b B → cC i nB 0 i nB − bx

+

dD 0 dx

cx

(n iA − ax) moles de A i et ( nB − bx) moles de B .
Il reste donc :

L’état final (EF) :

xmax ). Quantité de réactif limitant : 0 mol Si le réactif limitant est A : i nA i n A − axmax = 0 ⇔ xmax = a
L’avancement est maximal ( On en déduit :

Équation EI (mol) Au cours de la transformation (mol) EF (mol)

aA i nA

+

b B → cC i nB i nB − bx

+

dD 0 dx d i nA a

0 cx c i nA a

n iA − ax 0

b i i i nBf = nB − bxmax = nB − n A a
Détermination du réactif limitant :

i nB −

b i nA a

Le réactif limitant est celui qui s’épuise en premier. L’autre réactif n’est donc pas entièrement consommé, il en reste une fois que la réaction s’est arrêtée. Les quantités des réactifs qui réagissent sont proportionnelles aux nombres stœchiométriques a et b . Réaction dans les proportions stœchiométriques (aucun réactif en excès)

A réactif limitant B réactif en excès xmax i i n A nB = < a b

B réactif limitant A réactif en excès i i n A nB > = xmax a b

xmax

i n iA nB = = a b