. B est alors en excès . Si l'inégalité est de sens contraire , c'est B qui
est le réactif limitant .
I/L'équation bilan :
aA + bB ------> cC + dD
A et B sont les réactifs , C et D les produits . a,b,c,d sont les coefficients stoechiométriques de l'équation-bilan .
Nous nous placerons dans l'hypothèse où les produits ne sont pas présents avant la transformation chimique .
II/Notations :
nA,0 : quantité initiale de matière de l'espèce A.
nA : quantité de matière de l'espèce A à un instant t au cours de la transformation .
nA,f : quantité finale de l'espèce A (lorsque la transformation chimique est terminée .
III/Tableau descriptif - bilan de matière :
Equation chimique |
aA + bB -----------> cC + dD | ||||
Etat du système |
Avancement (mol) |
Quantités de matière |
|||
Etat initial |
0 |
n A,0 |
|||
En cours de trans. |
X |
n A,0 - aX |
n B,0 - bX |
cX |
dX |
Etat final |
X max |
n A,f |
n B,f |
n C,f |
n D,f |
X avancement de la réaction .
les quantités de matière à l'état final dépendent :
* de la réaction proprement dite qui peut être totale ou limitée
* de la quantité de réactif limitant .
a)Réactif limitant (ou réactif en défaut):
A est le réactif limitant si . B est alors en excès . Si l'inégalité est de sens contraire , c'est B qui
est le réactif limitant .
b)Réaction totale :
La réaction est totale si le réactif limitant disparait complètement au cours de la transformation . Dans le cas contraire la réaction est limitée .
Par conséquent , pour une réaction totale , si A est le réactif limitant : n
A,f = 0 . Nous en déduisons alors Xmax = nA,0 /a .Et donc : n
B,f = nB,0 - bXmax , nC,f = c Xmax , nD,f = d XmaxIV/Courbes d'évolution des quantités de matière .
Ce sont les courbes qui représentent les évolutions des quantités de matière en fonction de l'avancement de la réaction (voir TP).
V/Exercices :
n°s 3, 4,7,8,10,11,15,17,23,28 et 29 pages 50 à 54