Formules des quantités de matière et tableau d'avancement
Ce chapitre de physique-chimie se concentre sur l'évolution d'un système chimique, en présentant les formules essentielles pour calculer les quantités de matière et en expliquant le concept de réactif limitant à l'aide d'un tableau d'avancement.
Le document commence par présenter les formules de quantité de matière pour différents états :
Vocabulary: Pour un solide ou un soluté : n = m/M (en mol), où m est la masse en grammes et M la masse molaire en g/mol.
Vocabulary: Pour un soluté : n = C × V (en mol), où C est la concentration en mol/L et V le volume en L.
Vocabulary: Pour un liquide pur : n = (ρ × V) / M (en mol), où ρ est la masse volumique en g/mL, V le volume en mL, et M la masse molaire.
Vocabulary: Pour un gaz : n = V/Vm (en mol), où V est le volume de gaz et Vm le volume molaire.
Ensuite, le document explique le tableau d'avancement, un outil crucial pour suivre l'évolution d'une réaction chimique :
Example: Pour une réaction 2A + B → C + 2D, le tableau montre l'évolution des quantités de matière de A, B, C et D de l'état initial à l'état final, en passant par un état intermédiaire.
Highlight: Le tableau d'avancement permet de visualiser la consommation des réactifs et la formation des produits au cours de la réaction.
La notion de réactif limitant est ensuite introduite :
Definition: Le réactif limitant est celui qui est entièrement consommé à la fin de la réaction et qui détermine l'avancement maximal.
Example: Si B est le réactif limitant, alors n₀(B) - xmax = 0. Si A est limitant, n₀(A) - 2xmax = 0.
Highlight: La détermination du réactif limitant se fait en comparant les avancements maximaux calculés pour chaque réactif. Celui qui donne l'avancement le plus faible est le réactif limitant.
Le document se termine par une note importante :
Quote: "Le réactif limitant est (...) car il conduit à l'avancement final le plus faible xmax = (...)"
Cette phrase souligne l'importance de justifier le choix du réactif limitant en se basant sur les calculs d'avancement.
