Tableau d'avancemment

[invite58bc53ae]

Bonsoir à tous,
Je sais que ma question est dans la rubrique des questions récurrentes que j'ai consulté au préalable mais j'ai toujours du mal.
Je ne comprend pas bien les notions suivantes :
-Imaginons que nous ayons cuo à l'état Initial cela nous donnerait n(cuo) puis en cours de transformation : n(cuo) - x puis a l'etat final n(cuo) - 2x
Je ne comprend pas ce que devienne les x ce qu'il faut faire avec?
-Pouvez vous me rappeler comment calculer une quantité de matière avec un exemple?
-Comment utiliser les coefficients stœchiométrique à bon escient?

Merci beaucoup d'avance
Cordialement
rdx9
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[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Etape 1 : Ecrire l'équation équilibrée de la réaction : 2CuO + C -> CO₂ + 2Cu
Etape 2 : Déterminer les quantités initiales de chacun des réactifs.
Etape 3 : Faire le tableau d'avancement
On va supposer qu'il n'y a pas de produits au début de la réaction (d'où les "0" dans les produits)
Normalement dans la ligne Equation doivent apparaître les + et la --> mais je n'arrive pas les insérer correctement



Dans la ligne E.I. (état initial), on indique les quantités de matière initiales calculées à l'étape 2 puis les "0" des produits (sauf si indication contraire)
: modo: Dans cette ligne, on ne tient absolument pas compte des coefficients stœchiométriques !
C'est OK ?

Dans la ligne transformation, on indique :
- du côté des réactifs, la quantité initiale à laquelle on retranche une quantité de x mol que l'on multiplie par le coefficient stœchiométrique
- du côté des produits, à ce qu'il y avait au départ (ici 0), on ajoute une quantité de x mol multipliée par le coefficient stœchiométrique associé
Le "x" est variable et contrairement aux mathématiques (comme c'est souvent le cas) ce n'est pas l'inconnue !
Ce qui nous intéresse (temporairement) c'est x_max

Dans la ligne E.F. (état final), on écrit les quantités restantes de chacun des réactifs dont au moins un est nul puisque la réaction est totale. Celui pour lequel la quantité finale est nulle est appelé réactif limitant de la réaction.
Pour cette ligne, je propose d'écrire en dessous du réactif associé indépendamment des réactifs, la valeur de x_max qui correspond à la quantité initiale divisée par le coefficient stœchiométrique.
Ensuite, on conserve la plus petite des valeurs obtenues pour x_max. Le réactif associé est le réactif limitant.
Une fois x_max trouvé, il suffit de compléter la ligne E.F.

Etape 4 : Conclure
On déduit du tableau les quantités des espèces restantes (le réactif non limitant et les produits formés).

Je ne sais pas si cela te paraît plus clair.

Je te propose d'en faire plusieurs pour t'entraîner.
Tu peux le faire ici, si tu veux

Cordialement,
Duke.

[invite58bc53ae]

C'est géant, merci beaucoup, je ne m'attendais pas à tant, vraiment merci merci merci, je le fais tout de suite et vous envoies les résultats!

[invite58bc53ae]

Bon donc d'après ce que j'ai fait :
Equation 2Cuo + C -> Co² + 2Cu
EI 0.075 0.1 0 0
T 0.075-2x 0.1 -x x 2x
EF 0.075 -2xmax 0.1-xmax xmax 2xmax
Xmax 0.075/xmax 0.1

Est ce bon ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Le x, c'est ton avancement, c'est à dire le nombre de moles d'un réactif qui ont réagis, ou le nombre de mole d'un produit qui se sont formées. C'est à toi de choisir le réactif ou le produit de référence (à moins qu'il ne te soit imposé), car après les coefficients stoechiométriques s'en mèlent.
Par exemple si on A et B qui réagissent pour former A₂B :

2A + B --> A₂B

On a nA moles de A et nB moles de B au départ.
Si on choisi que x est le nombre de moles de A consommées, on a donc au bout d'un certain temps nA-x moles de A restantes. Comme il faut 2 moles de A et 1 mole de B pour former 1 mole de A₂B, si je consomme x mole de A, je dois consommer x/2 moles de B et je vais former x/2 moles de A₂B (remplace x par 2 juste pour voir, tu verras que ça colle). Donc j'aurais nB-x/2 moles de B et x/2 moles de A₂B
On peut choisir à la place que x soit le nombre de moles B consommées (ou, ce qui est équivalent, que x est le nombre de moles de A₂B formées). On a donc au bout d'un certain temps nB-x moles de B restantes. Comme il faut 2 moles de A et 1 mole de B pour former 1 mole de A₂B, si je consomme x mole de B, je dois consommer 2x moles de A et je vais former x moles de A₂B. Donc j'aurais nA-2x moles de A et x moles de A₂B
Personnellement je préfère la 2e façon : on fait moins d'erreur d'étourderie, car pas de fraction et le coefficient devant le x est simplement le coefficient stoechiométrique.

L'avancement x est une variable. Quand on fait une réaction, il progresse de 0 jusqu'à une certaine valeur qui dépend de la réaction. Pour une réaction totale, il doit progresser jusqu'à l'épuisement d'un des réactifs. Admettons que dans l'exemple précédent, j'ai 4 moles de A et 1 mole de B. Si x vaut 1 mole, je vois qu'il reste 2 moles de A (2-2x1) et 0 de B (1-1x1).
Pour un équilibre c'est un peu plus compliqué. Il va falloir calculer les concentrations (ou pressions partielles) des réactifs et produits en fonction de x, puis les introduire dans l'expression de la constante d'équilibre. On obtient une équation en x, parfois pas évidente à résoudre sans faire d'approximation. On trouve ainsi la valeur de x, qui nous permet ensuite de calculer les nombres de moles de réactifs qui restent et de produits formés.

Pouvez vous me rappeler comment calculer une quantité de matière avec un exemple?

une quantité de matière, c'est à dire un nombre de mole, est une grandeur qu'on a inventé pour pas avoir à se trimbaler des 10²³ partout dans les calculs. On a donc décréter que 12g de carbone 12 représentait une mole. D'après la masse d'un atome de carbone 12 (~20.10^-24g, soit 20 yoctogrammes!), on voit que dans 12g, il y a 6.10²³ atomes. Il est plus commode de dire qu'on brule 15 mole de carbone avec 15 moles de dioxygène pour obtenir 15 moles de dioxyde de carbone, que de dire qu'on brule 9.10²⁴ atomes de carbone avec 9.10²⁴ molécule de dioxygène pour obtenir 9.10²⁴ molécule de dioxyde de carbone.
Evidemment, on a un petit problème, parce que à part compter les atomes, on peut avoir du mal à voir comment on fait pour estimer un nombre de moles. Heureusement on a la masse atomique ou moléculaire, qui justement nous indique combien de grammes font une mole de tel atome ou de tel molécules. Cette masse atomique ou moléculaire, elle dérive simplement de la masse de l'atome ou de la molécule. On voit donc que 15 moles de carbone, ça fait 15x12=180g et qu'il faut 15x32=480g de dioxygène pour le bruler totalement, et cela produit 15x44=660g de dioxyde carbone (180+480=660g, ouf le compte est bon).

m@ch3

PS : arf, et zut, doublé!

[invite58bc53ae]

Merci beaucoup à vous deux , m@ch3 je vous ai repondu sur l'autre question plus précisément comme vous me l'aviez demander.

[Duke Alchemist]

Bon donc d'après ce que j'ai fait :
Equation 2Cuo + C -> Co² + 2Cu
EI 0.075 0.1 0 0
T 0.075-2x 0.1 -x x 2x
EF 0.075 -2xmax 0.1-xmax xmax 2xmax
Xmax 0.075/xmax 0.1

Est ce bon ?

Tu es bien sûr des quantités initiales ?
En gras, il y a une erreur : tu as oublié le coefficient stœchiométrique dans le calcul de x_max.
Aussi, avec le bon x_max, tu peux compléter numériquement la ligne E.F., déduire le réactif limitant et déterminer la quantité de CO₂ et de Cu formés...

Duke.

[invite58bc53ae]

Je vais revoir ça merci