Tableau d'avancement, réactif limitant et avancement maximal

Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale

À retenir

• Quantités à l'instant t : n_A(t) = n_A(0) - a\,x(t). • Condition de réactif limitant : n(0) / coeff minimal. • x_ = (n_A(0)/a\,,\, n_B(0)/b). • Mélange stœchiométrique si n_A(0)/a = n_B(0)/b.

Le cours

Stœchiométrie et calcul de l'avancement maximal Pour une réaction générale d'équation : a\,A + b\,B c\,C + d\,D l'avancement x(t) (en mol) mesure l'état d'évolution du système chimique à chaque instant t : n_A(t) = n_A(0) - a\,x(t) ; n_C(t) = n_C(0) + c\,x(t) Le réactif limitant est le premier réactif totalement consommé lors d'une réaction supposée totale. L'avancement maximal x_ est la plus petite valeur d'avancement annulant la quantité de matière d'un réactif : x_ = (n_A(0)/a\,,\, n_B(0)/b) À la fin d'une réaction totale, x_f = x_. Méthode : construire le tableau d'avancement 1. Écrire l'équation ajustée en première ligne. 2. Ligne « état initial » (x = 0) : quantités introduites. 3. Ligne « en cours » : chaque réactif perd a\,x, chaque produit gagne c\,x. 4. Ligne « état final » : remplacer x par x_, obtenu en annulant chaque réactif tour à tour et en gardant la plus petite valeur. Mini-exemple : 2\,H_2 + O_2 2\,H_2O avec 3,0 mol de H_2 et 2,0 mol de O_2 : 3,0/2 = 1,5 et 2,0/1 = 2,0, donc x_ = 1,5 mol. État final : 0 mol de H_2, 0,5 mol de O_2, 3,0 mol d'eau. Attention : le limitant n'est pas toujours le moins abondant Dans le mini-exemple, il y a plus de dihydrogène (3,0 mol) que de dioxygène (2,0 mol), et pourtant c'est le dihydrogène qui est limitant, car il en faut deux fois plus. Comparer les quantités sans les diviser par les coefficients conduit à une erreur.

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