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.
ni(D) = 0 ni(A) ni(B) ni(C) = 0
x = 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.
ni(D) = 0 ni(A) ni(B) ni(C) = 0
ni(A) – ax ni(B) – bx ni(C) + cx
= cx
ni(D) + dx
= dx x
x = 0
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.
ni(D) = 0 ni(A) ni(B) ni(C) = 0
n(A) =
ni(A) – ax
n(B) =
ni(B) – bx
n(C) =
ni(C) + cx
= cx
n(D) =
ni(D) + dx
= dx nf(A) =
ni(A) – axmax x
x = 0
nf(B) =
ni(B) – bxmax
nf(C) =
ni(C) + cxmax
= cxmax nf(D) =
ni(D) + dxmax
= dxmax xmax
Définir l’état final
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.
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(H2O) ni(C3H8) ni(O2) ni(CO2) = 0
x = 0 = 0
ni(C3H8) – x ni(O2) – 5x ni(CO2)+ 3x
= 3x
ni(H2O)+ 4x
= 4x x
xmax nf(C3H8) =
ni(C3H8) – xmax
nf(O2) =
ni(O2) – 5xmax
nf(CO2) =
ni(CO2) + 3xmax
= 3xmax
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(O2) =
ni(O2) – 5xmax
nf(CO2) =
ni(CO2) + 3xmax
= 3xmax nf(H2O) =
ni(H2O) + 4xmax
= 4xmax
Application au
dosage
http://www.phychim.ac-versailles.fr/donnees/site_cinetique/verifier/QCM/Cinetique3/cine3.htm
Voici un ensemble de solutions de concentrations décroissantes,
et la courbe d’étalonnage A = f(C) (ici en partie) correspondante :
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
Chaque carreau en [I2] vaut 0,04 mol.L-1
Construction sur la courbe :
[I2] = 0,45.10-3 mol.L-1 (ou mmol.L-1)
0,45 0,68
