8/19/2019 Avancement d Une Reaction Chimique

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Avancement d’une réaction chimique 

I- Introduction (Notion de système chimique) 

1-Définition du système chimique

Un système chimique est constitué initialement d'espèces chimiques mises en contact et

susceptibles de réagir ensemble. Le système chimique est décrit par la nature des espèces

chimiques présentes, les quantités de matière de chaque espèce chimique présente, l'état

 physique des espèces chimiques : solide (s), liquide (l), gaz (g) ou ionique (aq) et la températureT et la pression P du système.

2-Transformation chimique

Les espèces chimiques de départ étant en contact, le système chimique évolue d'un état appelé

« initial » vers un état appelé « final ». Il y a transformation des espèces chimiques de départ,appelées « réactifs » en nouvelles espèces chimiques, appelées « produits ». L'état final

correspond à l'instant où la transformation n'a plus lieu.

3-Réaction chimique

On appelle « réaction chimique » le modèle qui permet de décrire la transformation chimique. La

transformation chimique correspond à ce qui se passe réellement dans le système chimique. La

réaction est symbolisée par une équation appelée « équation chimique ».4-Equation d’une réaction chimique Dans un cas général où les espèces chimiques sont représentées par les lettres A, B, C et D,

l'équation chimique s'écrit :

Dd Cc B b Aa          

Les nombres a, b, c, et d qui sont appelés « coefficients stœchiométriques », indiquent les

 proportions dans lesquelles les réactifs sont consommés et les produits formés par la

transformation. Ils sont obtenus en appliquant les lois de conservation des éléments chimiques et

de conservation des charges électriques vues les années précédentes.5- Réaction lente et réaction rapide

a- La réaction rapide*Définition

Une transformation est dite rapide si elle se fait en une durée trop courte pour que son évolution

 puisse être suivie "à l'oeil nu" ou avec les appareils de mesure courants. C'est-à-dire qu'il est

impossible de distinguer des états intermédiaires entre l'état initial et l'état final du système.** Exemple (La réaction de précipitation des ions fer III par les ions hydroxyde)

Réaliser l’expérience 

Constatation :

Il se forme un précipité rouille de Fe(OH)3 

dès que les réactifs sont mis en contact

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 b- La réaction lente

*Définition

Une transformation est dite lente si son évolution peut être suivie "à l'oeil nu" ou avec les

appareils de mesure courants pendant quelques secondes ou plus longtemps. 

** Exemple (La réaction entre l’ion iodure I- et l’ion peroxodisulfate

2-

2 8S O  )

Réaliser l’expérience 

6- Réactif limitant

a- Définition : C’est le réactif qui disparaît à la fin de la réaction si cette réaction est totale 

 b- Identification par le calcul

Soit la réaction d’équation  Dd Cc B b Aa          

Soit n0(A) et n0(B) les quantités de matière initiales des réactifs A et B . Pour chercher le réactif

limitant il faut comparer les rapport0 0

n (A) n (B)à

a b  . Le rapport le plus faible correspond au

réactif limitant

7- Réaction totale 

C’est une réaction à la fin de la quelle le réactif limitant disparaît totalement 

8- Réaction limitée 

C’est une réaction à la fin de la quelle aucun des réactifs ne disparaît totalementII- L’avancement et l’avancement final d’une réaction 

1- L’avancement d’une réaction 

L’avancement d’une réaction chimique est une grandeur notée x, exprimée en mol, qui permet de

déterminer les quantités de matière des espèces chimiques présentes dans le système au cours de

sa transformation, en effet au cours de la transformation chimique, les quantités de matières desdifférentes espèces présentes dans le système évoluent. Les quantités de matières des réactifs

diminuent et celles des produits augmentent. Les variations de ces quantités de matières sont

toutes, à chaque instant, proportionnelles à une même quantité, appelée « avancement x de la

réaction .

Exemple : Pour la réaction d’équation Dd Cc B b Aa          on a :

diparu diparu formé formén(A) n(B) n(C) n(D)

  = = x (L'avancement de la réaction)a b c d

 

Remarque :On définit l’avancement volumique qu’on note y par y =x

V avec x l’avancement de

la réaction et V le volume de la solution.

Constatation :

La couleur du mélange devient

 progressivement brune (Couleur de I2)

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2-L’avancement final 

L’état final de la transformation d’un système chimique est atteint quand les concentrations des

espèces présentes n’évoluent plus. On déduit que l’avancement de la réaction ne change plus cetavancement s’appelle avancement final noté xf  

III- Tableau descriptif d’évolution d’un systèmeLe tableau descriptif de l’évolution du système au cours de la transformation  ou plus

simplement tableau d’avancement  permet d’organiser autour de l’équation chimique un bilan de

matière à l’état initial, en cours de réaction et à l’état final. 

Le tableau d’avancement s’organise autour de 4 principales étapes :

  établissement de l’équation bilan ;

  définition de l’état initial du système ;

  définition du système en cours de transformation ;  définition de l’état final du système ;

Exemple

Initialement les réactifs sont introduits selon les quantités n0A et  n0B. Les produits C et D sont

absents du milieu Réactionnel. A l’instant t l’avancement de la réaction est noté x. Equation de la réaction α A + β B γ C + δ D 

Etat du

système

avancement Quantité de matière (mol)

Initial 0 n0A  n0B  0 0

Intermédiaire x n0A- α x  n0B- β x  γ x  δ x 

Final xf   n0A- α xf n0B- β xf γ xf δ xf

Evaluation interactive

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Etude de quelques exemples interactifsExemple1

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Exemple2

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