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Le tableau d’avancement appliqué à une transformation chimique.

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1 Le tableau d’avancement appliqué à une transformation chimique

2 Système étudié : Le Grand Schtroumpf mélange: 100 mL d’une solution contenant des ions cuivre Cu 2+ de concentration C égale à 0,20 mol/L avec une solution contenant 5, mol d’ions hydroxyde OH - Comment évolue le système ?

3 Evolution du système : On observe l’apparition d’un précipité d’hydroxyde de cuivre de formule Cu(OH) 2.

4 Tout le monde est prêt ? 1.Ecrivez l’équation-bilan de la réaction 2.Remplissez le tableau d’avancement Equation de la réaction  Etat du système Avancement (en mol) Quantités de matière en moles Etat initial0 Etat intermédiairex Etat finalxfxf

5

6 L’équation bilan : Le Grand Schtroumpf a mélangé des ions Cu 2+ à des ions OH - et a obtenu un précipité de Cu(OH) 2. La réaction est donc : Cu OH -  Cu(OH) 2 Equation de la réaction Etat du système Avancement (en mol) Quantités de matière en moles Etat initial0 Etat intermédiairex Etat finalxfxf Cu OH -  Cu(OH) 2

7 Utilisation des données: Quelles quantités de produit le Grand Schtroumpf a mélangé ? Cu 2+ : V = 100 mL, C = 0,20 mol/L  n Cu2+ = 0,10 x 0,20 = 2, mol OH- : n OH- = 5, mol Equation de la réaction Etat du système Avancement (en mol) Quantités de matière en moles Etat initial0 Etat intermédiairex Etat finalxfxf Cu OH -  Cu(OH) 2 2, ,

8 Introduction de l’avancement : Equation de la réaction Etat du système Avancement (en mol) Quantités de matière en moles Etat initial0 Etat intermédiairex Etat finalxfxf Cu OH -  Cu(OH) 2 2, , On introduit dans la deuxième ligne l’avancement x … … Et dans la dernière l’avancement final x f ! 2, x 5, x x 2, x f 5, x f xfxf

9 Calcul de l’avancement final x f Moi, j’aime pas les équations !Pour Cu 2+ : 2, – x f = 0 Donc x f = 2, mol Pour OH - : 5, – 2 x f = 0 Donc x f = 2, mol Cu2+ est donc le réactif limitant et x f = 2, mol

10 Etat final On peut maintenant compléter la dernière ligne ! Equation de la réaction Etat du système Avancement (en mol) Quantités de matière en moles Etat initial0 Etat intermédiairex Etat finalxfxf Cu OH -  Cu(OH) 2 2, , , x 5, x x 2, x f 5, x f xfxf = 0= 1, = 2,

11 On peut représenter graphiquement Les quantités en fonction de l’avancement Quantités de matière x mol Avancement x mol Fin de la réaction n OH- n Cu2+ n Cu(OH)2

12 Pour aller plus loin ! Déterminons la masse d’hydroxyde de cuivre obtenue dans l’état final

13 Il faut déterminer la masse molaire de l’hydroxyde de cuivre(II) Données en g/mol : M CU = 63,5; M O = 16 et M H = 1 On détermine alors M = 63,5 + 2x16 + 2x1 = 97,5 g/mol Il faut relier masse, quantité de matière et masse molaire. On a donc m = n.M Passons à l’application numérique : On a alors m = 0,020x97,5 = 1,95 g


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