Exercice tableau d’avancement (Niveau Première)

[Lachimiecphysique]

Bonjour, c’est encore moi pour ceux qui m’ont aidée au topic précédent.
Je souhaite vous demander de l’aide pour un exercice sur les tableaux d’avancement (L’énoncé est ci-dessous) . J’ai essayé de remplir le 1er tableau, cependant j’ai réussi qu’à remplir la ligne du tableau «*en cours 1*». Si quelqu’un peut m’expliquer très clairement et le plus facilement possible ce qu’il se passe pendant une réaction chimique ceci sera très généreux de sa part. Merci d’avance !

Énoncé
FDF1FC56-7EFA-4CB9-A18B-674B335E9E81.jpg

Mes 2 pauvres réponses :
53A7B995-D639-46A8-A417-8535E278E045.jpg
-----

[HarleyApril]

Bonjour

Au début, il y a du O2 (4,6) et du CO (3,0)
Lorsqu'une molécule de O2 réagit, elle le fait avec deux molécules de CO pour créer deux molécules de CO2
Lorsque x1 molécules de O2 réagissent, elles le font avec 2x1 molécules de CO pour créer 2x1 molécules de CO2
C'est ce qui est consommé par la réaction.
Ce qui reste, c'est ce qu'il y avait au départ, moins ce qui est consommé.

Je te laisse corriger ton tableau et, je l'espère, continuer avec succès.

[gts2]

Je suppose que le x2 en rouge signifie 2*x.
Dans ce cas la première ligne est correcte.
La deuxième ligne c'est la même chose sauf que x s'appelle x2.
Donc si vous savez remplir la première ligne vous savez remplir la deuxième et la troisième.

La notation aA + bB = cC + dD signifie que si a moles de A disparaissent, en même temps il y a b moles de B qui disparaissent, c moles de C qui apparaissent, d moles de D ...

[Lachimiecphysique]

Bonjour merci pour vos indications, j’ai essayé mais bon...
Vu que x2 = 0,8 je pense que x3= 1,2...

Mais comment trouver xmax et la ligne «*en cours 3*» et en plus je suis pas sûr pour la ligne «*en cours 2*».
Merci si vous trouvez le courage de m’aider !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Kemiste]

Bonjour.

Je pense que tu n'as pas compris la notion d'avancement. Comment as-tu déterminé que x₃ valait 1.2 ?

Si on prend une réaction du type aA + bB -> cC (a, b et c : coefficients stœchiométriques et n_A et n_B les quantités initiale de A et B). A un temps t et un avancement x, il reste (n_A-ax) de A, (n_B-bx) de B et il s'est formé cx de C.

[gts2]

Suivre les indications de Kemiste, remplir correctement les lignes 1 2 3 et après on verra pour l'avancement max. En particulier réécrire la ligne 1 proprement avec x1.
Pour ce qui est de la ligne 3, c'est la même chose que pour la ligne 2, on a simplement interverti les inconnues : quantité de matière de CO2 et x.
Tu as compris la signification des nombres stœchiométriques, c'est déjà çà.
L'avancement sert à représenter la modification de quantité de matière de tous les produits/réactifs par une seule grandeur x. Cela permet donc d'"automatiser" le remplissage du tableau.
Plutôt que dire si a moles de A disparaissent, il y b moles de B qui disparaissent, on définit l'avancement comme la quantité qui a disparu (pour les réactifs) divisé par le nombre stoechio, ce qui donne bien la même valeur pour A ou B.
Traduction en "formule", voir message de Kemiste.

[Lachimiecphysique]

Re-bonjour..

J’ai essayé de remplir correctement la première ligne (Écriture rouge), j’ai essayé par la suite de remplir par moi-même (Écriture bleu), voici le tableau en question... Je suppose que j’ai mis des trucs absurdes...


Mon raisonnement très intelligent:

*Vu que la ligne «*en cours 3*» est marqué par la quantité de 2 C02 noté 3,0 mol alors je suppose que 02 est un réactif limitant car il était marqué au préalable dans la première ligne ( EI) déjà donnée par ce même nombre de mole qui est 3,0. (Ça se trouve c’est un pur hasard...)
*Vu que d’après mon raisonnement incroyable 0+0,8 donne 3 pour le 2CO2 alors x3=2,2 (Ne m’insultez pas )

Merci si quelqu’un m’aide à nouveau, si possible donnez moi un exemple avec un autre tableau similaire

[Kemiste]

Désolé mais je ne suis pas sûr de comprendre ce que tu fais... Les trois lignes sont indépendantes. Elles évoquent trois possibilités.

La première ligne est toujours fausse (ainsi que les autres), tu n'as pas utilisé les coefficients stœchiométriques. Tu n'as pas du comprendre les précédentes explications. Si on a un avancement x₁ alors 2x₁ de CO sont consommés et il apparaît 2x₁ de CO₂ (cf messages précédents). Tu le vois bien dans le tableau 2 où il y a un coefficient 4 devant Al et pour un avancement x₁, 4 x₁ de Al sont consommés.

[gts2]

On rappelle la signification de 2CO + O2 = 2CO2

Si une mole de O2 disparait, alors 2 moles de CO disparaissent. (1)
En multipliant tout par x : si x moles de O2 disparaissent, alors 2x moles de CO disparaissent.
C'est pour cela que j'avais dit que votre message #4 était cohérent (il y avait 0,4 mole de O2 de disparue vs. 0,8 mole de CO), au détail près de la signification de x.
Le nombre stoechiométrique doit intervenir, voir message #5 de Kemiste.

Pour ce qui est de la ligne 3, d'après l'équation : si 2 moles de CO disparaissent, alors 2 moles de CO2 apparaissent. Donc comme 3 moles de CO2 apparaissent, combien de moles de CO ont disparu ?
Le 3.0 est en effet un pur hasard. Supposons malgré tout que O2 est limitant, il en est donc disparu 3 moles. Donc d'après la règle, combien de CO a disparu ?

SI vous trouvez trop compliqué ces raisonnements, utilisez la "moulinette" :
Pour l'espèce A réactif n(A)=n(A,initial) - a * x, avec x avancement et a coeff. stoechio. de A.

[invite51d17075]

dis autrement, rappelons ça:

Les trois lignes sont indépendantes. Elles évoquent trois possibilités.

Il suffit donc d'avoir une information pour en déduire les autres pour chaque ligne.
deux remarques:
-la ligne avec le x1 signifie que "l'avancement" correspond au nb de mol de O₂ "consommées"
-la ligne "max" à l'utilisation maximale des composants, soit quand l'un des deux est entièrement utilisé.

[Lachimiecphysique]

Bonjour merci pour vos explications, je pense avoir compris la première ligne. Pour le reste en bleu j’ai rempli de façon inconnue avec x. Dîtes moi svp si c’est le bon raisonnement, merci d’avance ^^

Le tableau:

[HarleyApril]

Bonjour

C'est un bon début.
Il faut que tu trouves la valeur de x3.
Pour celà, tu notes que dans la case où il y a écrit 3,0 tu aurais tout aussi bien y mettre 0 + 2x3

Pour la dernière ligne, il faut que tu trouves l'avancement maximal. C'est le moment où l'un des réactifs aura disparu. Tu résoudras deux équations et trouveras deux valeurs possibles. C'est la plus petite qu'il faut prendre. En effet, dès que tu as épuisé un réactif, la réaction s'arrête (le "dès que" montre que c'est la plus petite valeur qu'il faut prendre).
Si tu doutes, recalcule 4,6-2xmax et 3,0-xmax, tu verras que tu obtiens une quantité de matière négative.

Bonne continuation

[invite51d17075]

bjr,
j'ajoute que
-pour la ligne x2, comme on connait sa valeur, on peut mieux remplir cette ligne.
-pour la ligne x3, on peut déduire x3 de la valeur donnée de production de CO2.

[Lachimiecphysique]

Bonjour, merci énormément pour votre explication, j’ai essayé de remplir le tableau entièrement le voici...

Mon raisonnement pour xfinal :

Pour xfinal, on a soit 2CO soit 02 qui disparaît donc:
1) Soit xfinal = 4,6:2 (:2 car 2 CO) = 2,3 mol
2) Soit xfinal = 3:1 (:1 car «*1*» O2)=3 mol

2,3<3
Alors xfinal = 2,3

Mes questions :

1) Donc x1, x2, x3.... ne seront jamais proportionnels, on prend donc toujours la valeur EI - xchiffre ?
2) Dans une réaction chimique il y a donc toujours un réactif limitant ?


Merci beaucoup une nouvelle fois !

[invite51d17075]

Mes questions :

1) Donc x1, x2, x3.... ne seront jamais proportionnels, on prend donc toujours la valeur EI - xchiffre ?
2) Dans une réaction chimique il y a donc toujours un réactif limitant ?

1)x1,x2,x3 correspondent à trois situations différentes prises en cours de réaction.
il n'y a pas de lien entre les trois.
2)ben en général on fait en sorte de mettre les composants avec des proportions ad-hoc.

ton xmax est bon.

ps: pas encore vu ta pièce jointe,

[HarleyApril]

Bravo

On ne met pas toujours en proportions stoechiométriques.
Si tu as une petite erreur sur la pesée, celui qui est en excès sera à enlever pour obtenir un composé pur. Dans ce cas, on fait exprès de mettre un léger excès du réactif dont on sait qu'il sera facile à éliminer.
Un autre cas, c'est celui des équilibres. On met un large excès ... mais tu verras ça prochainement.


Bonne continuation

[Lachimiecphysique]

Bonsoir merci à vous 2 grâce à vous tous j’ai peut-être enfin compris les tableaux d’avancement !

J’ai essayé de faire le 2eme tableau de tête dîtes-moi si c’est correct s’il vous plaît :

[Lachimiecphysique]

Euh.. Remplacez 1,5 par 3,0 pour la ligne en cours 3 de 3O2

[invite51d17075]

ça m'a l'air tout bon !

[Lachimiecphysique]

Bonjour merci de votre vérification. Mais je dois une nouvelle fois vous demander de l’aide, à la suite de ceci je dois faire sans aucune indication un tableau d’avancement dont voici l’énoncé:

soit la réaction de combustion du 1,1-diméthylhydrazine avec pour comburant, le tétraoxyde de diazote.
a- équilibrez la réaction de combustion suivante :
C2H8N2 + N2O4 → N2 + H20+ CO2
b- si un expérimentateur introduit 480 g de C2H8N2 et 1,288 kg de N2O4, déterminez la quantité de matière (en mole) des réactifs.
c- établissez le tableau d’avancement de cette réaction.
d- précisez la composition du système chimique à la fin de la transformation et la masse des produits formés.

Mes réponses

a) C2H8N2 + 2N2O4 ——-> 3 N2 + 4H20 + 2 CO2

b) Pour 480 g de C2H8N2 je trouve 8 mol
Pour 1,288 kg de N2O4 je trouve 14 mol
c) ? —-> Comment créer un tableau d’avancement en connaissant aucune valeur !?
Vu que N2O4= 14 mol alors 2N2O4 = 28 mol ??
Mais comment connaître la quantité des produits ??

Merci beaucoup si vous m’aidez une nouvelle fois !

[gts2]

a) C2H8N2 + 2N2O4 ——-> 3 N2 + 4H20 + 2 CO2

OK

b) Pour 480 g de C2H8N2 je trouve 8 mol

Non vérifié

c) ? —-> Comment créer un tableau d’avancement en connaissant aucune valeur !?

On fait un tableau "abstrait" avec un x comme la première ligne de vos tableaux précédents.

Vu que N2O4= 14 mol alors 2N2O4 = 28 mol ??

On avait l'impression que la notion de coeff. stoech. était acquise, elle est plutôt en cours d'acquisition...
Le coeff. stoech. indique en quelle proportion chaque espèce va réagir, en particulier il donne des indications sur la variation de quantité de matière ici de de N2O4.
En raisonnant en "formule" la seule signification du "2" est lorsque l'avancement est de x, la quantité de N2O4 a varié de 2x.

Mais comment connaître la quantité des produits ??

Il manque une donnée dans le texte (ou plutôt elle est sous-entendue avec le vocabulaire de combustion) : la réaction est totale ce qui va vous donnez le x.

[Lachimiecphysique]

Bonjour, désolé de répondre que maintenant mais merci pour votre explication.
Cependant je ne vois pas toujours comment trouver les produits....
Si vous pouvez m’éclaircir une nouvelle fois sur ce sujet sans vouloir exagérer je vous remercie

[moco]

Bonjour,
Tu devrais voir que le seul réactif qui sera utilisé complètement est N2O4, qui, avec ses 14 moles peut réagir avec 7 moles de la diméthylhydrazine. Il rester donc un excès de 1 mole de cette diméthylhydrazine.
Et comme tu pars de 7 fois plus de N2O4 que dans l'équation, tu vas aussi former 7 fais plus des produits finaux, N2, CO2 et H2O. Tu peux donc calculer le nombre de moles que fait cette multiplication par 7. Puis tu calcules la masses de ces produits.

[gts2]

Pour le c) vous créez un tableau d'avancement avec un x inconnu, comme la ligne x1 de vos tableaux précédents.

Pour le d) vous calculez xmax comme dans vos tableaux précédents (dernière ligne). Une fois xmax connu, vous pouvez pour les produits remplacer le x de c) par le xmax.