chapitre 4b activités. construire un tableau d’avancement
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Chapitre 4bActivités
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Construire un tableau
d’avancement
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État initial E.I.
a A + b B → c C + d D
Il définit les quantités initiales des réactifs et des produits :ni(A)ni(B)ni(C) = 0ni(D) = 0
À cet instant, la réaction n’a pas commencé et l’avancement de la réaction est nul : x = 0 mol
Commençons à compléter le tableau d’avancement :
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Compléter un tableau d’avancement
Équation a A + b B → c C + d D
État du système
Avancement de la
réaction
n(A) n(B) n(C) n(D)
E.I.
E.C.T.
E.F.
ni(D) = 0ni(A) ni(B) ni(C) = 0x = 0
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En cours de transformation E.C.T
a A + b B → c C + d D
Nous nous plaçons à un instant quelconque de l’avancement x.n(A) = ni(A) – axn(B) = ni(B) – bxn(C) = ni(C) + cx = cxn(D) = ni(D) + dx = dx
Poursuivons le remplissage du tableau d’avancement
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Compléter un tableau d’avancement
Équation a A + b B → c C + d D
État du système
Avancement de la
réaction
n(A) n(B) n(C) n(D)
E.I.
E.C.T.
E.F.
ni(D) = 0ni(A) ni(B) ni(C) = 0
ni(A) – ax ni(B) – bx ni(C) + cx = cx
ni(D) + dx = dxx
x = 0
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État final E.F.
a A + b B → c C + d D
Nous nous plaçons à l’instant où la réaction s’arrête. L’avancement de la réaction prend la valeur de xmax et chaque quantité de matière devient finale et s’exprime en fonction de xmax. nf(A) = ni(A) – axmax
nf(B) = ni(B) – bxmax
nf(C) = ni(C) + cxmax = cxmax
nf(D) = ni(D) + dxmax = dxmax
Terminons le remplissage du tableau d’avancement
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Compléter un tableau d’avancementÉquation a A + b B → c C + d D
État du système
Avancement de la
réaction
n(A) n(B) n(C) n(D)
E.I.
E.C.T.
E.F.
ni(D) = 0ni(A) ni(B) ni(C) = 0
n(A) = ni(A) – ax
n(B) =ni(B) – bx
n(C) =ni(C) + cx = cx
n(D) =ni(D) + dx = dx
nf(A) = ni(A) – axmax
x
x = 0
nf(B) = ni(B) – bxmax
nf(C) = ni(C) + cxmax
= cxmax nf(D) = ni(D) + dxmax
= dxmax
xmax
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Définir l’état final
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Activité 2 : une quantité ni(C3H8) = 2,3 mol de propane brûle dans le dioxygène en excès pour donner du dioxyde de carbone et de l’eau.1) Ajustez l’équation suivante en précisant les règles à suivre.C3H8 + ___ O2 → ___ CO2 + ___ H2O2) Complétez le tableau d’avancement en fonction des grandeurs
3) Déterminez l’avancement maximal de la réaction.
Équation
État du système
Avancement de la
réaction
E.I.
E.C.T.
E.F.
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Activité 2 : ni(C3H8) = 2,3 mol1) C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2OLois de conservation des éléments et des charges.
3) Déterminez l’avancement maximal de la réaction.
2) Équation C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
État du système
Avancement de la
réaction
n(C3H8) n(O2) n(CO2) n(H2O)
E.I.
E.C.T.
E.F.
ni(H2O) = 0
ni(C3H8) ni(O2)ni(CO2) = 0
x = 0
ni(C3H8) – x ni(O2) – 5x ni(CO2)+ 3x
= 3xni(H2O)+ 4x
= 4xx
xmaxnf(C3H8) = ni(C3H8) – xmax
nf(O2) = ni(O2) – 5xmax
nf(CO2) = ni(CO2) + 3xmax
= 3xmax nf(H2O) = ni(H2O) + 4xmax
= 4xmax
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Activité 2 :
3) O2 est en excès, le propane est donc le réactif limitant et sa quantité finale est nulle : nf(C3H8) = ni(C3H8) – xmax = 0xmax = ni(C3H8) = 2,3 mol
Équation C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
État du système
Avancement de la
réaction
n(C3H8) n(O2) n(CO2) n(H2O)
E.F. xmaxnf(C3H8) = ni(C3H8) – xmax
nf(O2) = ni(O2) – 5xmax
nf(CO2) = ni(CO2) + 3xmax
= 3xmax nf(H2O) = ni(H2O) + 4xmax
= 4xmax
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Application au dosage
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http://www.phychim.ac-versailles.fr/donnees/site_cinetique/verifier/QCM/Cinetique3/cine3.htm
Voici un ensemble de solutions de concentrations décroissantes,
et la courbe d’étalonnage A = f(C) (ici en partie) correspondante :
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Activité 3 : à partir de la courbe d’étalonnage de solutions de diiode de différentes concentrations, déterminez la concentration d’une solution de diiode de A = 0,68
Remarque :Chaque carreau enA vaut 0,04Chaque carreau en[I2] vaut 0,04 mol.L-1
Construction sur la courbe :[I2] = 0,45.10-3 mol.L-1 (ou mmol.L-1)
0,45
0,68
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Chapitre 4bActivités
C’est fini…