C.4.3. transformation chimique

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Published on February 20, 2014

Author: stanbul2000

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PHYKÊMIA L’ESSENTIEL 3 1èreS P. Bellanca-Penel, Lycée Ampère, Lyon Chap 4.3 La transformation chimique et sa description

Transformation chimique Il y a transformation chimique lorsque qu’au moins une espèce chimique disparait et qu’une autre apparaît. Etat initial Pression i Température i Espèces et quantités : A (na), B (nb), etc Etat final Pression f Température f Transformation Espèces et chimique quantités : C (nc), D (nd), etc

Transformation des ions iodures au contact des ions peroxodisulfates Etat initial Pi Ti iodure peroxodisulfate Etat final Pf Tf Transformation chimique diiode sulfate

Transformation des ions iodures au contact des ions peroxodisulfates Etat initial Pi Ti Etat final Transformation Pf Tf chimique − (aq) iodure I peroxodisulfate 2− 8 (aq) S2O diiode sulfate I 2 (aq) SO 2− 4 (aq)

Modélisation macroscopique : équation bilan Au niveau macroscopique, une réaction chimique modélise une T.C et peut être décrite par une équation bilan I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + SO 2− 4 (aq)

modélisation macroscopique : équation bilan 2I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO * conservation des éléments * conservation de la charge électrique 2− 4(aq)

Comment lire une équation bilan ? (stoechiométrie d’une équation)

Aux proportions

Comment lire une une équation Comment lire équation bilan ? bilan ? 2I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq)

Comment lire une une équation Comment lire équation bilan ? bilan ? la T.C consomme deux fois moins de peroxodisulfate qu’elle ne produit de sulfate 2I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq)

Comment lire une une équation Comment lire équation bilan ? bilan ? la T.C consomme deux fois moins de peroxodisulfate qu’elle ne produit de sulfate 2I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O la T.C consomme deux fois plus d’iodure qu’elle ne produit de diiode I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq)

Comment lire une équation bilan ? la T.C consomme deux fois moins de peroxodisulfate qu’elle ne produit de sulfate 2I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O la T.C consomme deux fois plus d’iodure qu’elle ne produit de diiode I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) la T.C produit deux fois plus de sulfate que de diiode

Les proportions stoechiométriques... 2I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO Ce sont les proportions qui respectent celles de l’équation bilan. 2− 4(aq)

Les proportions stoechiométriques... 1/2 2I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO Ce sont les proportions qui respectent celles de l’équation bilan. La T.C consomme deux fois plus d’ions iodure que d’ions thiosulfates 2− 4(aq)

Les proportions stoechiométriques... 2I I − + (aq) − (aq) état initial 2− 8 (aq) S2O 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq)

Les proportions stoechiométriques... 2I I − + (aq) − (aq) état initial 2− 8 (aq) S2O 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO I − (aq) 12 mol 2− 8 (aq) S2O 6 mol 2− 4(aq)

Comment déterminer l’évolution d’un système chimique ?

Comment déterminer l’évolution d’un système chimique ? 2I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) l’évolution du système chimique peut être décrit par une seule variable,

Comment déterminer l’évolution d’un système chimique ? 2I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) l’évolution du système chimique peut être décrit par une seule variable, l’avancement molaire x.

Comment déterminer l’évolution d’un système chimique ? 2I − + (aq) 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) l’évolution du système chimique peut être décrit par une seule variable, l’avancement molaire x. c’est une quantité de réactif consommée dans un état intermédiaire quelconque

Tableau d’avancement d’un système chimique ? 2I avance Etat ment Initial 0 Inter x Final x max − (aq)+ 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO quantités (mol) présentes dans le système 2− 4(aq)

Tableau d’avancement d’un système chimique ? 2I − (aq)+ avance Etat ment Initial 0 Inter x Final x max 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO quantités (mol) présentes dans le système ni (I − ) 2− ni (S2O8 ) 0 0 2− 4(aq)

Tableau d’avancement d’un système chimique ? 2I − (aq)+ avance Etat ment Initial 0 Inter x Final x max 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) quantités (mol) présentes dans le système ni (I − ) 2− ni (S2O8 ) ni (S2O ) − x 2− 8 0 0 x 2x

Tableau d’avancement d’un système chimique ? 2I − (aq)+ avance Etat ment Initial 0 Inter x Final x max 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) quantités (mol) présentes dans le système ni (I − ) 2− ni (S2O8 ) ni (I ) − 2x ni (S2O ) − x − 2− 8 0 0 x 2x

Tableau d’avancement d’un système chimique ? 2I − (aq)+ avance Etat ment Initial 0 Inter x Final x max 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) quantités (mol) présentes dans le système ni (I − ) 2− ni (S2O8 ) ni (I ) − 2x ni (S2O ) − x − 2− 8 0 0 x 2x

Tableau d’avancement d’un système chimique ? 2I − (aq)+ avance État ment Initial Inter Final 0 2− 8 (aq) S2O quantités (mol) présentes dans le système ni (I − ) 2− ni (S2O8 ) x ni (I ) − 2x ni (S2O ) − x x 2− ni (S2O8 ) − xmax ni (I ) − 2xmax max I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) − − 2− 8 0 0 x 2x xmax 2x max

Qu’est-ce qui limite l’avancement d’une transformation chimique ?

Le réactif limitant celui qui limite par son épuisement, l’avancement de la Le réactif limitant est réaction.

Le réactif limitant celui qui limite par son épuisement, l’avancement de la Le réactif limitant est réaction. alors, x=xmax

Le réactif limitant 2I − (aq)+ I 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO − (aq) ou 2− (aq) 8 S2O 2− 4(aq) ?

Le réactif limitant ple xem ne U 2I − (aq)+ avance État ment Initial 0 Inter x Final x max 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO quantités (mol) présentes dans le système 8 6 0 0 2− 4(aq)

Le réactif limitant ple xem ne U 2I − (aq)+ avance État ment 2− 8 (aq) S2O quantités (mol) présentes dans le système Initial 0 Inter x 2− ni (S2O8 ) − x Final x 0 ???? max I 2 (aq) + 2SO 8 6 xmax= 6 0 0 2− 4(aq)

Le réactif limitant ple xem ne U 2I − (aq)+ avance État ment Initial 0 Inter x Final 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO quantités (mol) présentes dans le système 8 Il faudrait consommer x 12 mol max 6 2− ni (S2O8 ) − x 0 ???? xmax= 6 0 0 2− 4(aq)

Le réactif limitant ple xem ne U 2I − (aq)+ avance État ment Initial 0 Inter 2− 8 (aq) S2O quantités (mol) présentes dans le système x Final I 2 (aq) + 2SO 8 Il faudrait ible oss consommer mp I x 12 mol max 6 0 ???? xmax= 6 0 0 2− 4(aq)

Le réactif limitant ple xem ne U 2I − (aq)+ avance État ment Initial 0 Inter x Final x max 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO quantités (mol) présentes dans le système 8 ni (I − ) − 2x 0 ???? xmax= 4 6 0 0 2− 4(aq)

Le réactif limitant ple xem ne U 2I − (aq)+ avance État ment Initial 0 Inter x Final x max 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO quantités (mol) présentes dans le système 8 ni (I − ) − 2x 0 ???? xmax= 4 6 Il faudrait consommer 8/2= 4 mol 0 0 2− 4(aq)

Le réactif limitant ple xem ne U 2I − (aq)+ avance État ment Initial 0 Inter x Final x max 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) quantités (mol) présentes dans le système 8 ni (I − ) − 2x 0 6 2− ni (S2O8 ) − x 2 0 0 x 2x 4 8

Le réactif limitant ple xem ne U 2I − (aq)+ avance État ment Initial 0 Inter x Final x max 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) quantités (mol) présentes dans le système 8 ni (I − ) − 2x 0 6 2− ni (S2O8 ) − x 2 0 0 x 2x 4 8

Le réactif limitant ple xem ne U 2I − (aq)+ avance État ment Initial 2− 8 (aq) S2O I 2 (aq) + 2SO 2− 4(aq) quantités (mol) présentes dans le système 0 8 6 0 0 L’état finaln du −système O ) − x chimique dépend de son x état (I ) 2x Inter x x n (S initial et de sa stoechiométrie. − i Final x max i 0 2 2− 8 2 4 8

A très bientôt sur PHYKHÊMIA

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