Avancement d'une réaction chimique
Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• définir un système chimique et reconnaître une transformation chimique ;
• définir l'avancement d'une réaction et dresser un tableau d'avancement ;
• déterminer le réactif limitant et l'avancement final ;
• suivre l'avancement au cours du temps et définir le temps de demi-réaction.
Situation
Une coulée de lave produit de la chaleur, de la lumière et des gaz : c'est une transformation chimique. Comment décrire, à chaque instant, les quantités de réactifs consommées et de produits formés ?
I. La transformation chimique
1. Système et transformation chimique
Un système est une portion de l'univers séparée du milieu extérieur par des frontières réelles ou fictives. Ses constituants sont les espèces chimiques qui décrivent son contenu.
Trois systèmes
| Système | Constituants | Évolution observée |
|---|---|---|
| S1 | fer et soufre en poudre | aucun changement |
| S2 | nitrate d'argent et chlorure de sodium en solution | précipité blanc de AgCl, qui noircit à la lumière |
| S3 | monoxyde d'azote et dioxygène | coloration rousse immédiate (NO2) |
S1 n'évolue pas (à froid). S2 et S3 sont le siège d'une transformation :
Une transformation chimique modifie les quantités de matière de certains constituants et fait apparaître de nouveaux constituants. On la modélise par une réaction chimique (oxydoréduction, acide-base, précipitation...), symbolisée par une équation.
II. L'avancement d'une réaction
1. Le tableau d'avancement
Pour la réaction
L'avancement x est le nombre de fois que la réaction a marché depuis l'état initial ; il s'exprime en mole.
Le tableau d'avancement
| État | Avancement | n(A) | n(B) | n(C) | n(D) |
|---|---|---|---|---|---|
| initial | 0 | ni(A) | ni(B) | 0 | 0 |
| intermédiaire | x | ni(A) - ax | ni(B) - bx | cx | dx |
| final | xf | ni(A) - axf | ni(B) - bxf | cxf | dxf |
- xf est l'avancement à l'état final, quand le système n'évolue plus à l'échelle macroscopique.
- Pour une transformation en solution, de volume V constant, on utilise aussi l'avancement volumique y = xV (en mol.L-1).
- Un réactif dont la quantité s'annule à l'état final d'une réaction totale est le réactif limitant.
Mimba-Educ ouvre bientôt
Tu as découvert le début de ce cours. La suite s'ouvrira le 22 novembre 2026, jour de l'ouverture officielle du site.
Visiter un autre cours