Un système chimique est constitué de l’ensemble des espèces chimiques pouvant interagir pendant une transformation chimique. Ce système chimique évolue au cours d’une transformation chimique d’un état initial à un état final.
Ce qui se passe entre ces deux états est extrèmement complexe et on modélise la transformation chimique par une réaction chimique à laquelle on associe une équation de réaction chimique. . Pour décrire généralement l’évolution d’un système chimique, on a coutume de ne s’intéresser qu’aux ré- actifs dont les quantités au cours du temps diminuent et les produits dont les quantités au cours du temps augmentent.
La description de l’état initial est complète si on précise :
– les quantités de chacun des réactifs présents à l’état initial ;
– la pression du système chimique à l’état initial
– la température du système chimique à l’état initial.
La description de l’état final est complète si on précise :
– les quantités de chacun des produits présents à l’état final ;
– la pression du système chimique à l’état final ;
– la température du système chimique à l’état final
On considère que la température vaut souvent 25◦C et la pression 1, 0.10^5Pa. En première S, les quantités de produits à l’état initial sont généralement nulles sauf quand il s’agit du produit eau (H2O (l)).
L’avancement X : l’avancement d’une réaction est une quantité de matière qui varie de X = 0 mol à l’état initial à une valeur positive. Il croît au cours de la réaction pour atteindre une valeur maximale
Xmax à l’état final.
« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ». Cette célèbre phrase de Lavoisier signifie que lors d’une transformation chimique, il doit nécessairement y avoir conservation de l’élément chimique. Aussi faut-il ajuster les coefficients stœchiométriques. L’équation précédente, avec coefficients stœchiométriques ajustés devient alors :
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
Elle signifie :
« À chaque fois que le méthane réagit avec le