Comment remplir un tableau d'avancement?

[invite47e29752]

Bonsoir,
J'ai du mal avec la partie sur le Changement de couleur et réaction chimique. Pour commencer,je voudrais savoir comment on remplit les tableaux d'avancement? Votre aide serait la bienvenue.
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[invite385f645b]

Bonsoir,

Tu n'as pas fait de recherche direct sur le site sinon tu aurais trouvé ce lien (http://forums.futura-sciences.com/ch...tml#post830757). La question a déjà été répondu de nombreuse fois.

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Étudions la réaction entre le diiode et le thiosulfate par exemple :
L'équation de la réaction s'écrit :

Parmi ces composés, le seul ayant une couleur en solution est le diiode qui est jaune ; les autres sont incolores.
Donc, plus tu mettras de thiosulfate S₂O₃^2-, plus la solution se décolorera (car consommation du diiode) jusqu'à devenir parfaitement incolore une fois que le thiosulfate et le diiode seront introduits en quantités stœchiométriques (ici quand il y aura 2 fois plus de thiosulfate que de diiode d'après l'équation).

Partons de V₁=20mL d'une solution de diiode de concentration C₁=2,0.10^-2 mol.L^-1 et de V₂=20mL d'une solution de thiosulfate de sodium de concentration C₂=1,0.10^-2 mol.L^-1.
Une chose sur laquelle il faut être impérativement au point, c'est que dans un tableau d'avancement apparaissent des quantités de matière en mol !
A l'image de ce post, dans le tableau d'avancement, apparaît :
- dans la première ligne : l'équation équilibrée de la réaction (ça, c'est OK ?)

- dans la deuxième ligne : l'état initial (E.I.) c'est-à-dire ce qu'on a au début avant même de mélanger les réactifs (ils sont encore dans deux récipients distincts)
En ce qui concerne le diiode, on en a initialement : n₁ = C₁*V₁ = 4,0.10^-4mol.L^-1 et le thiosulfate n₂ = C₂*V₂ = 3,0.10^-4mol et aucun des réactifs puisque la réaction n'a pas encore commencé.
Donc, dans la deuxième ligne, on écrira :
E.I. | 4,0.10^-4 | 3,0.10^-4 | 0 | 0 |
OK ?

- dans la troisième ligne : pendant la transformation (transfo), il y a une certaine quantité de chacun des réactifs qui a été consommée. On notera x cette quantité (qui s'exprime elle aussi en mol) appelée avancement mais attention cette quantité ne diminue pas de la même manière pour les réactifs.
En effet, ici, pour chacune des molécules de diiode consommée, il y a deux ions thiosulfate consommés donc pour x mol de diiode consommé, il y aura 2x mol de thiosulfate de consommé (tu me suis ?).
Ensuite, lors de la réaction il se forme les produits. Avec les coefficients, on voit qu'il se forme autant de tétrathionate (S₄O₆^2-) qu'il y a de diiode qui est consommé et deux fois plus d'ions iodure (I^-).
Ainsi la troisième ligne s'écrit :
transfo. | 4,0.10^-4-x | 3,0.10^-4-2x | 2x | x |
Pour faire simple dans cette ligne, c'est la ligne du dessus suivi d'un "moins" pour les réactifs (car leur quantité diminue) puis du coefficient dans l'équation (devant l'espèce) "fois x".
Pour les produits, c'est pareil, si ce n'est que c'est un signe "plus" puisque leur quantité augmente...

Pour la dernière ligne, l'état final (E.F.), il te faut déterminer la quantité x_max appelé avancement maximal qui correspond à la plus petite valeur qui annule l'une des deux expressions pour les réactifs.
E.F. | 4,0.10^-4-x_max | 3,0.10^-4-2x_max | 2x_max | x_max |
Pour le diiode, c'est x_max = 4,0.10^-4 et pour le thiosulfate, c'est x_max = 1,5.10^-4
La plus petite est celle en gras.
Conclusion, il reste :
E.F. | 2,5.10^-4 | 0 | 3,0.10^-4 | 1,5.10^-4 |

Au final, il reste 2,5.10^-4mol de diiode, il n'y a plus de thiosulfate (c'est le réactif limitant de la réaction) et il s'est formé respectivement 3,0.10^-4 d'iodure et 1,5.10^-4 de tétrathionate.
La solution est encore jaune dans l'ensemble puisqu'il reste du diiode.

Si tu as compris, je te propose de faire deux tableaux d'avancement avec les mêmes valeurs mais avec
* V₂=40mL
* V₂=60mL
Et indique aussi la couleur des solution dans chacun des cas

Duke.