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OBSERVER COULEURS ET IMAGES. Ch 5 : Changement de couleur et réaction chimique PARTIE 2: Avancement d’une réaction chimique.

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1 OBSERVER COULEURS ET IMAGES

2 Ch 5 : Changement de couleur et réaction chimique PARTIE 2: Avancement d’une réaction chimique

3 I) Description d’un système chimique Lors d’une transformation chimique, la composition du système chimique évolue d’un état initial à un état final. L’état initial : instant où les espèces du système chimique sont mises en contact L’état final : instant où la composition du système chimique n’évolue plus Pour rappel, l’état d’un système chimique est décrit à un instant donné en indiquant: - la nature des espèces chimiques et leur état physique; - la quantité de matière des différentes espèces - la température et la pression

4 II) Proportions stoechiométriques « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme » Antoine Lavoisier, chimiste Français, Rappel, une équation de réaction chimique s’écrit comme ceci: Réactifs  Produits On définit les « nombres stoechiométriques » comme étant les proportions dans lesquelles les réactifs sont consommés et les produits apparaissent Si les réactifs sont consommés à l’état final, le mélange est dit stoechiométrique. Exemple : Equilibrons les nombres stoechiométriques 1 I 2 (aq) + 2 S 2 O 3 2- (aq)  2 I - (aq) + 1 S 4 O 6 2- (aq)

5 III) Avancement de la réaction Etat initial: x = 0 mol Etat final: x = x max Définition : Avancement d’une réaction, noté x, exprimée en mol: grandeur permettant de décrire l’évolution des quantités de matières d’un système chimique au cours d’une transformation.

6 IV) Réactif limitant Lorsque le mélange des réactifs n’est pas stoechiométrique, un des réactifs peut avoir été totalement consommé alors qu’au moins, un des autres est encore présent. On appelle réactif limitant, le réactif totalement consommé. Les autres réactifs sont en excès. Méthode de détermination du réactif limitant : Soit la réaction chimique suivante : a.A + b.B  c.C + d.D - Le réactif A est limitant si n i (A)/a < n i (B)/b - Le réactif B est limitant si n i (B)/b < n i (A)/a - Le mélange est stoechiométrique si n i (A)/a = n i (B)/b n i représentant la quantité de matière initiale d’une espèce.

7 V) Description de l’état final Les quantités de matières de réactifs restant à l’état final s’obtiennent par différence entre la quantité de matière initiale n i et la quantité consommée Soit la réaction chimique suivante : a.A + b.B  c.C + d.D ayant atteint l’avancement x f, les quantités de matières n f des espèces chimiques présentes dans le système à l’état final sont données par : - n f (A) = n i (A) – a. x f - n f (B) = n i (B) – b. x f - n f (C) = c. x f - n f (D) = d. x f Si A est le réactif limitant alors ni(A) – a. x f = 0 soit x f = ni(A) / a

8 VI) Tableau d’avancement Tableau d’avancement : il décrit l’évolution des quantités de matière, de l’état initial à l’état final, en fonction de l’avancement x. De manière générale : Equation a. A + b. B  c.C + d.D EtatAvancementQuantité de matière (mol) Initial x i =0n i (A)n i (B)00 En cours xfxf n i (A)-a.x f n i (B) –b.x f c.x f d.x f Final x f =x max n i (A)-a.x max n i (B) –b.x max c.x max d.x max

9 VII) Exemple détaillé Soit la réaction chimique suivante : Equation 1 I 2 (aq) + 2 S 2 O 3 2- (aq)  2 I - (aq) + 1 S 4 O 6 2- (aq) EtatAvancementQuantité de matière (mol) Initial x i =0n i (I 2 )n i (S 2 O 3 2- )00 En cours xfxf n i (I 2 )-1.x f n i (S 2 O 3 2- ) –2.x f 2.x f 1.x f Final x f =x max n i (I 2 )-1.x max n i (S 2 O 3 2- ) – 2.x max 2.x max 1.x max


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