COMMENT REMPLIR UN TABLEAU D AVANCEMENT? Exemple : Combustion de 10 moles de propane avec 20 moles de dioxygène

COMMENT REMPLIR UN TABLEAU D AVANCEMENT? Exemple : Combustion de 10 moles de propane avec 20 moles de dioxygène

1 ère ETAPE AJUSTER LES COEFFICIENTS STOECHIOMETRIQUES DE L EQUATION L CHIMIQUE Exemple : Combustion du propane dans l airl C 3 H 8 + 5 O 2 3 CO 2 + 4 H 2 O

2 è me ETAPE PREPARER LE TABLEAU D AVANCEMENTD Le nombre de lignes est toujours de 4 Ecriture de l équation chimique initial intermédiaire final Le nombre de colonnes est variable! 1 colonne par réactif 1 colonne par produit 1 colonne pour l avancement x 1 colonne pour les noms des états ATTENTION! Chaque case d un tableau d avancement doit être rempli par une quantité de matière! L avancement x est aussi une quantité de matière.

Nombre de lignes : 4 Exemple : C 3 H 8 + 5 O 2 3 CO 2 + 4 H 2 O Nombre de colonnes : 6 (les 2 réactifs r + les 2 produits + 2 autres) Tableau à 4 lignes et 6 colonnes Avancement (mol) C 3 H 8 + 5 O 2 3 CO 2 + 4 H 2 O initial intermédiaire final

me ETAPE 3 è me COMPLETER L ETAT L INITIAL Le système chimique n a pas encore évolué. Son avancement est minimal! Il n y a qu 1 seul état initial! Il est caractérisé par un avancement x = 0 mol La ligne du tableau «initial» indique toutes les quantités de matière AVANT le démarrage de la réaction. 1. Bien relire l énoncé pour correctement remplir les quantités de matière à l état initial. 2. ATTENTION! Si aucune indication n est donnée pour le ou les produits à l état initial, on considère n PRODUIT(S) = 0 mol. Parfois on devra mettre «Beaucoup» : cas de l eau.

ETAT INITIAL DE NOTRE EXEMPLE : Combustion de 10 10 moles de propane avec 20 20 moles de dioxygène Equation chimique : C 3 H 8 + 5 O 2 3 CO 2 + 4 H 2 O Aucune indication sur les produits : on considère que leurs quantités s de matière sont nulles n CO2 = 0 mol et n H2O 0= 0 mol 0 Avancement (mol) initial intermé diaire final x =0 x x MAX

me ETAPE 4 è me COMPLETER L ETAT L INTERMEDIAIRE Au cours de la réaction, le système chimique évolue en permanence. Les réactifs sont consommés et les produits sont crées à chaque instant. Il existe une infinité d état intermédiaire caractérisés par 0 < x < x MAX La ligne indique l évolution de toutes les quantités de matière entre le début et la fin de la réaction Les quantités de matière des réactifs diminuent (signe -) Les quantités de matière des produits augmentent (signe +) Pour toutes les espèces chimiques, l avancement x est multiplié par le coefficient stoechiométrique

ETAT INTERMEDIAIRE DE NOTRE EXEMPLE : On reporte les valeurs de l état initial Les quantités de matière des réactifs diminuent (signe -) Les quantités de matière des produits augmentent (signe +) Pour toutes les espèces chimiques, l avancement x est multiplié par le coefficient stoechiométrique initial Avancement (mol) initial x =0 1C 3 H 8 + 5 O 2 3 CO 2 + 4 H 2 O 10 20 0 0 intermé diaire final x x MAX - x - x + x + x

me ETAPE 5 è me COMPLETER L ETAT L FINAL La réaction s arrête lorsqu un des réactifs disparaît! C est l état final. L état final est unique Il est caractérisé par la plus grande valeur de l avancement : c est avancement maximal x MAX mol Dans le tableau, la dernière ligne indique toutes les quantités de matière à la fin de la réaction. Pour compléter le tableau d avancement, il faut trouver x MAX! Pour cela, une seule règle : UNE QUANTITE DE MATIERE EST TOUJOURS POSITIVE OU NULLE!

ETAT FINAL DE NOTRE EXEMPLE : On reporte les valeurs de l état intermédiaire en changeant en x MAX A partir des réactifs à l état intermédiaire, on détermine X MAX : Système à résoudre 10 x 0 20 5x 0 D où x 10 x 20/5 soit x 4 Domaine commun 0 x 4 initial Une quantité de matière est toujours 0 mol Il faut alors résoudre un système d inéquations initial x =0 intermé diaire x final MAX MAX x MAX = 4 mol = 10-4=6 = 20-5*4 Valeur maximale Avancement (mol) x C 3 H 8 + 5 O 2 3 CO 2 + 4 H 2 O 10 20 10 - x 20-5x REACTIF EN = 0 MAX REACTIF LIMITAN 0 0 3x MAX 4x MAX = 3*4=12 = 4*4=16

RECAPITULATIF POUR NOTRE EXEMPLE : Avancement (mol) C 3 H 8 + 5 O 2 3 CO 2 + 4 H 2 O initial initial x =0 10 20 0 0 intermé diaire x 10 - x 20-5x 3x 4x final x MAX = 4 10- x MAX 20-5x MAX 3x MAX 4x = 10-4 = 20-5*4 = 3*4 = 4*4 =6 =0 =12 =16 REACTIF EN EXCES REACTIF LIMITAN T 3x MAX 4x MAX Par simple lecture de l état final du tableau, à la fin ce cette réaction, il y a : Propane : n F (C3H8) = 6 mol (réactif en excès) Dioxygène : n F (O2) = 0 mol (réactif limitant) Dioxyde de carbone : n F (CO2) = 12 mol Eau : n F (H2O) = 16 mol