Evolution d’un système chimique Chapitre 9 : Evolution d’un système chimique

I. transformation, réaction chimique et équation bilan 1) Description d ’un système chimique ( système chimique = mélange d’espèces chimiques) Pour décrire un système chimique, il faut indiquer : - la nature et la quantité des différentes espèces présentes. - l ’état physique des espèces ( solide (s), liquide (l), gazeux (g), ou en solution aqueuse (aq)) - La température et la pression.

2) Transformation chimique C ’est le passage de l ’état initial à l ’état final lorsqu’il y a apparition d ’une ou plusieurs espèces. Schématisation:

On peut la symboliser par une équation bilan: 3) Réaction chimique La réaction chimique sert à modéliser la transformation chimique. (explication possible ) On peut la symboliser par une équation bilan: Ex: 2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l) Produit Réactifs Coefficients stoechiométriques On dit « 2 molécules de dihydrogène réagissent avec 1 de dioxygène pour donner 2 molécules d ’eau. » Lors d ’une réaction chimique il y a conservation des éléments et de la charge.

II. Tableau d’évolution d’une transformation chimique: L’avancement x est une grandeur, exprimée en mole, qui permet de suivre l’évolution des quantités de matière des réactifs et des produits au cours d’une transformation. Tableau d’avancement L’avancement maximal est la plus petite valeur de x pour laquelle la quantité de matière de l’un des réactifs est nulle (c’est le réactif limitant).

? III. Mélange stoechiométrique: Un mélange est dit stoechiométrique si les quantités de matière initiales des réactifs qui le constituent sont dans les proportions des nombres stoechiométriques de l’équation de réaction. ? Les quantités de matière de tous les réactifs s’annulent alors pour la même valeur de l’avancement. Que dire des quantités de matières des réactifs d’un tel mélange à l’état final?

Tableau d’avancement: (en mol) Equation 2 H2(g) + O2 (g) 2 H2O(l) retour Equation Avancement: X = 0 mol (état initial) X mol (état intermédiaire) X= Xf mol (état final) 2 H2(g) + O2 (g) 2 H2O(l) ni(H2) ni(O2) ni(H2O) ni(H2) – 2x ni(O2) - x ni(H2O) + 2x ni(H2O) +2xf ni(H2) – 2xf ni(O2) - xf Il disparaît (-) 2x moles de H2 Il disparaît x moles de O2 Il disparaît x moles de O2 Il apparaît (+) 2x moles de H2O

-> Quel est le réactif limitant, le réactif en excès? Utiliser la représentation graphique des quantités de matière en fonction de l’avancement. On s’intéresse à la réaction d’équation bilan : Mg(s) + 2H+(aq) Mg2+(aq) + H2(g) -> Quel est le réactif limitant, le réactif en excès? ... Autre cas?

H+ est limitant et Mg est en excès

Mélange stœchiométrique

H+ est en excès et Mg est limitant