Chapitre 4b Activités

Construire un tableau d’avancement

État initial E.I. a A + b B → c C + d D Il définit les quantités initiales des réactifs et des produits : ni(A) ni(B) ni(C) = 0 ni(D) = 0 À cet instant, la réaction n’a pas commencé et l’avancement de la réaction est nul : x = 0 mol Commençons à compléter le tableau d’avancement :

Compléter un tableau d’avancement Équation a A + b B → c C + d D État du système Avancement de la réaction n(A) n(B) n(C) n(D) E.I. E.C.T. E.F. x = 0 ni(A) ni(B) ni(C) = 0 ni(D) = 0

En cours de transformation E.C.T a A + b B → c C + d D Nous nous plaçons à un instant quelconque de l’avancement x. n(A) = ni(A) – ax n(B) = ni(B) – bx n(C) = ni(C) + cx = cx n(D) = ni(D) + dx = dx Poursuivons le remplissage du tableau d’avancement

Compléter un tableau d’avancement Équation a A + b B → c C + d D État du système Avancement de la réaction n(A) n(B) n(C) n(D) E.I. E.C.T. E.F. x = 0 ni(A) ni(B) ni(C) = 0 ni(D) = 0 ni(A) – ax ni(B) – bx ni(C) + cx = cx ni(D) + dx = dx x

État final E.F. a A + b B → c C + d D Nous nous plaçons à l’instant où la réaction s’arrête. L’avancement de la réaction prend la valeur de xmax et chaque quantité de matière devient finale et s’exprime en fonction de xmax. nf(A) = ni(A) – axmax nf(B) = ni(B) – bxmax nf(C) = ni(C) + cxmax = cxmax nf(D) = ni(D) + dxmax = dxmax Terminons le remplissage du tableau d’avancement

Compléter un tableau d’avancement Équation a A + b B → c C + d D État du système Avancement de la réaction n(A) n(B) n(C) n(D) E.I. E.C.T. E.F. x = 0 ni(A) ni(B) ni(C) = 0 ni(D) = 0 n(A) = ni(A) – ax n(B) = ni(B) – bx n(C) = ni(C) + cx = cx n(D) = ni(D) + dx = dx x nf(A) = ni(A) – axmax nf(C) = ni(C) + cxmax = cxmax xmax nf(D) = ni(D) + dxmax = dxmax nf(B) = ni(B) – bxmax

Définir l’état final

1) Ajustez l’équation suivante en précisant les règles à suivre. Activité 2 : une quantité ni(C3H8) = 2,3 mol de propane brûle dans le dioxygène en excès pour donner du dioxyde de carbone et de l’eau. 1) Ajustez l’équation suivante en précisant les règles à suivre. C3H8 + ___ O2 → ___ CO2 + ___ H2O 2) Complétez le tableau d’avancement en fonction des grandeurs 3) Déterminez l’avancement maximal de la réaction. Équation État du système Avancement de la réaction E.I. E.C.T. E.F.

Lois de conservation des éléments et des charges. Activité 2 : ni(C3H8) = 2,3 mol 1) C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O Lois de conservation des éléments et des charges. 3) Déterminez l’avancement maximal de la réaction. 2) Équation C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O État du système Avancement de la réaction n(C3H8) n(O2) n(CO2) n(H2O) E.I. E.C.T. E.F. ni(CO2) = 0 ni(H2O) = 0 x = 0 ni(C3H8) ni(O2) ni(C3H8) – x ni(O2) – 5x ni(CO2)+ 3x = 3x ni(H2O)+ 4x = 4x x xmax nf(C3H8) = ni(C3H8) – xmax nf(CO2) = ni(CO2) + 3xmax = 3xmax nf(O2) = ni(O2) – 5xmax nf(H2O) = ni(H2O) + 4xmax = 4xmax

Activité 2 : 3) O2 est en excès, le propane est donc le réactif limitant et sa quantité finale est nulle : nf(C3H8) = ni(C3H8) – xmax = 0 xmax = ni(C3H8) = 2,3 mol Équation C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O État du système Avancement de la réaction n(C3H8) n(O2) n(CO2) n(H2O) E.F. xmax nf(C3H8) = ni(C3H8) – xmax nf(CO2) = ni(CO2) + 3xmax = 3xmax nf(H2O) = ni(H2O) + 4xmax = 4xmax nf(O2) = ni(O2) – 5xmax

Application au dosage

Voici un ensemble de solutions de concentrations décroissantes, et la courbe d’étalonnage A = f(C) (ici en partie) correspondante : http://www.phychim.ac-versailles.fr/donnees/site_cinetique/verifier/QCM/Cinetique3/cine3.htm

Activité 3 : à partir de la courbe d’étalonnage de solutions de diiode de différentes concentrations, déterminez la concentration d’une solution de diiode de A = 0,68 Remarque : Chaque carreau en A vaut 0,04 [I2] vaut 0,04 mol.L-1 Construction sur la courbe : [I2] = 0,45.10-3 mol.L-1 (ou mmol.L-1) 0,68 0,45

Chapitre 4b Activités C’est fini…