Réactif limitant et avancement d'une transformation chimique de Seconde

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Le réactif limitant est entièrement consommé à l'état final ; les autres sont en excès • On compare n_Aa et n_Bb : le plus petit quotient désigne le limitant • Quotients égaux : mélange stœchiométrique • n = m/M pour passer des masses aux quantités de matière

Le cours

Réactif limitant d'une transformation chimique Une transformation chimique est modélisée par une équation de réaction ajustée : les nombres stœchiométriques placés devant les formules indiquent dans quelles proportions, en quantité de matière, les réactifs sont consommés et les produits formés. Exemple : CH_4 + 2\,O_2 CO_2 + 2\,H_2O signifie qu'une mole de méthane consomme deux moles de dioxygène. Les éléments et la masse totale se conservent. Le réactif limitant est le réactif entièrement consommé à l'état final : c'est lui qui arrête la transformation. Les autres réactifs sont en excès et il en reste à la fin. Pour la réaction a\,A + b\,B , on compare les quotients des quantités de matière initiales par les nombres stœchiométriques : n_Aa et n_Bb Le réactif qui a le plus petit quotient est le réactif limitant. Si les deux quotients sont égaux, le mélange est dit stœchiométrique : les deux réactifs disparaissent ensemble. Les quantités de matière se calculent avec n = m/M (m en g, M en g/mol, n en mol). En Première, ce raisonnement sera formalisé par l'avancement et le tableau d'avancement. Méthode 1. Écrire l'équation de réaction ajustée. 2. Calculer les quantités de matière initiales des réactifs (souvent avec n = m/M). 3. Diviser chaque quantité par son nombre stœchiométrique. 4. Conclure : le plus petit quotient désigne le réactif limitant. Astuce et méthode clé Ne compare jamais les masses : convertis d'abord chaque masse en quantité de matière avec n = m/M, puis divise par le nombre stœchiométrique. Piège classique à éviter Le réactif présent en plus petite quantité n'est pas forcément limitant : pour 2\,H_2 + O_2 2\,H_2O avec 0,60 mol de H_2 et 0,40 mol de O_2, c'est H_2 qui limite (0,30 < 0,40).

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