Tableau d’avancement d’une transformation chimique

L'avancement d'une réaction chimique

L'avancement d'une réaction, noté $x$, en mole, permet de décrire l'évolution des quantités de matière présentes dans un système au cours d'une transformation chimique.

Le tableau d'avancement

Le tableau d'avancement permet de faire un bilan des quantités de matière pour chacun des réactifs et des produits à 3 instants :

• L'instant initial où l'avancement est nul.
• Un instant $t$ quelconque avec un avancement $x$ de la réaction
• L'instant final avec un avancement $x_f$ de la réaction.

Avancement maximal et réactif limitant

L'avancement maximal $x_{\rm max}$ est la plus petite valeur de l'avancement pour laquelle la quantité finale d'au moins l'un des réactifs est nulle. Ce réactif est appelé le réactif limitant.

Lors d'une réaction chimique totale, l'un au moins des réactifs est entièrement consommé : c'est le réactif limitant. On peut donc écrire si $\rm A$ est le réactif limitant $\displaystyle \frac{n_0(\rm A)}{a} < \frac{n_0(\rm B)}{b}$.

Si $x = x_{\rm max}$ alors la transformation est totale et si $x < x_{\rm max}$ alors la transformation est non totale.

Mélange stœchiométrique

Soit la réaction d'équation : $a \mathrm A + b \mathrm B \Rightarrow c \mathrm C + d \mathrm D$ avec $a$, $b$, $c$, $d$ coefficients stœchiométriques. Si les deux réactifs sont entièrement consommés, le mélange est stœchiométrique, les réactifs sont dans les proportions stœchiométriques donc on peut écrire :

$$\frac{n_0 (\mathrm A)}{a} = \frac{n_0(\mathrm B)}{b}$$

Dans le cas d'une transformation totale et pour un mélange stœchiométrique, les quantités initiales des réactifs sont nulles. À l'état final, on trouve des produits et des espèces spectatrices éventuellement.

Objectif

Définir ce qu'est une onde, connaître ses grandeurs caractéristiques, et savoir utiliser les formules de base pour les calculs.

Pourquoi c'est important ?<