La transformation chimique et son avancement

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1 La transformation chimique et son avancement
Exemple de la combustion du méthane dans le dioxygène de l’air

2 Bilan de la transformation
Réactifs: méthane CH4 dioxygène O2 Produits: dioxyde de carbone CO2 eau H2O méthane + dioxygène dioxyde de carbone + eau 2 CH O CO H2O

3 État initial du système imposé par l’expérience
Supposons par exemple l’état initial suivant : n1 = 5 mol de CH4 n2 = 12 mol de O2 Représentons ces proportions à l’échelle des molécules

4 CH4 + O2 CO2 + H2O 2 Mélange réactionnel à l’état initial 2 4 3 4 3 2
5 10 11 12 9 8 5 7 6 1 1

5 Mélange réactionnel en cours de transformation
CH O CO H2O 2 x = 1

6 Mélange réactionnel en cours de transformation
CH O CO H2O 2

7 Mélange réactionnel en cours de transformation
CH O CO H2O 2 x = 2

8 Mélange réactionnel en cours de transformation
CH O CO H2O 2 x = 3

9 Mélange réactionnel en cours de transformation
CH O CO H2O 2 x = 4

10 Mélange réactionnel en cours de transformation
CH O CO H2O 2 x = 5

11 CH4 + O2 CO2 + H2O 2 0 2 5 10 Mélange réactionnel à l’état final
X final

12 Évolution du système chimique au cours de l’avancement
CH O CO H2O 2 x = 0 = n1 = n2 x = 1 = n1-x = n2-2x = x = 2x x = 2 = n1-x = n2-2x = 2x = x x = 3 = n1-x = n2-2x = x = 2x x = 4 = n1-x = 2x = n2-2x = x x = 5 = n1-x = x = n2-2x = 2x x final

13 Évolution du système chimique au cours de l’avancement
CH O CO H2O 2 x = 0 n n x n1- x n2 - 2 x x x On atteint l’avancement final x final pour le plus petit x tel que (n1 - x = 0) ou (n2 - 2x = 0)

14 Évolution du système chimique au cours de l’avancement
Quantité (mol) Avancement x (mol)

15 Tableau d’avancement RÉACTIFS PRODUITS Équation
1 CH4 + 2 O2  1 CO2 + 2 H2O État initial x = 0 5 12 En cours x 5 – 1 x 12 – 2 x 0 + 1 x 0 + 2 x État final xmax 2 10 RÉACTIFS PRODUITS