c.4.3. transformation chimique

L’ESSENTIEL 3 1èreSPHYKÊMIA

Chap 4.3 La transformation chimique et sa description

P. B

ella

nca-

Pene

l, L

ycée

Am

père

, Lyo

n

Transformation chimique

Il y a transformation chimique lorsque qu’au moins une espèce chimique disparait et qu’une autre apparaît.

Pression i Température iEspèces et quantités : A (na), B (nb), etc

Pression f Température fEspèces et quantités : C (nc), D (nd), etc

Etat initial Etat final

Transformationchimique

Pi Ti

iodureperoxodisulfate

Pf Tf

diiodesulfate



Transformation des ions iodures au contact des ions peroxodisulfates

Pi Ti

iodureperoxodisulfate

Pf Tf

diiodesulfate



Transformation des ions iodures au contact des ions peroxodisulfates

I −(aq)

S2O82−(aq)

I2 (aq)SO2−

4 (aq)

Modélisation macroscopique : équation bilan

I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) SO2−

4 (aq)++

Au niveau macroscopique, une réaction chimique modélise une T.C et peut être décrite par une

équation bilan

2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

* conservation des éléments* conservation de la charge électrique

modélisation macroscopique : équation bilan

Comment lire une équation bilan ?

(stoechiométrie d’une équation)

Aux proportions


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++



2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

la T.C consomme deux fois moins de peroxodisulfate qu’elle ne produit de

sulfate



2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

la T.C consomme deux fois plus d’iodure qu’elle

ne produit de diiode


sulfate



2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

la T.C consomme deux fois plus d’iodure qu’elle

ne produit de diiode


sulfate

la T.C produit deux fois plus de sulfate que de

diiode

2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

Ce sont les proportions qui respectent celles de l’équation bilan.

Les proportions stoechiométriques...

2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

Ce sont les proportions qui respectent celles de l’équation bilan.


1/2

La T.C consomme deux fois plus d’ions iodure que d’ions thiosulfates


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

S2O82−(aq)I −(aq)

état initial


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

état initial

S2O82−(aq)I −(aq)

6 molS2O8

2−(aq)I −(aq)

12 mol

Comment déterminer

l’évolution d’un système chimique ?

2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

l’évolution du système chimique peut être décrit par une seule variable,

Comment déterminer l’évolution d’un système chimique ?

2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

l’évolution du système chimique peut être décrit par une seule variable,


l’avancement molaire x.

2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

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


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

Etatavancement quantités (mol) présentes dans le systèmequantités (mol) présentes dans le systèmequantités (mol) présentes dans le systèmequantités (mol) présentes dans le système

Initial 0

Inter x

Final xmax

Tableau d’avancement d’un système chimique ?

2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 0 0

Inter x

Final xmax

ni (I− ) ni (S2O8

2− )


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 0 0

Inter x x 2x

Final xmax

ni (I− ) ni (S2O8

2− )

ni (S2O82− )− x


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 0 0

Inter x x 2x

Final xmax

ni (I− ) ni (S2O8

2− )

ni (I− )− 2x ni (S2O8

2− )− x


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++

Étatavancement quantités (mol) présentes dans le systèmequantités (mol) présentes dans le systèmequantités (mol) présentes dans le systèmequantités (mol) présentes dans le système

Initial 0 0 0

Inter x x 2x

Final x x 2xmax

ni (I− ) ni (S2O8

2− )

ni (I− )− 2x ni (S2O8

2− )− x

ni (I− )− 2xmax ni (S2O8

2− )− xmax max max


Qu’est-ce qui limite l’avancement d’une

transformation chimique ?

Le réactif limitant

Le réactif limitant est celui qui limite par son

épuisement,

l’avancement de la réaction.


Le réactif limitant est celui qui limite par son

épuisement,

l’avancement de la réaction.

alors, x=xmax

2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


I −(aq) S2O82−(aq)ou ?


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 8 6 0 0

Inter x

Final xmax

Un exemple


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 8 6 0 0

Inter x

Final x 0 ????max

Un exemple

xmax= 6

ni (S2O82− )− x


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 8 6 0 0

Inter x

Final x 0 ????max

Un exemple

xmax= 6

Il faudrait consommer

12 mol

ni (S2O82− )− x


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 8 6 0 0

Inter x

Final x 0 ????max

Un exemple

xmax= 6

Il faudrait consommer

12 molImpossible


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 8 6 0 0

Inter x

Final x 0 ????max

Un exemple

xmax= 4

ni (I− )− 2x


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 8 6 0 0

Inter x

Final x 0 ????max

Un exemple

xmax= 4

Il faudrait consommer 8/2= 4 mol

ni (I− )− 2x


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 8 6 0 0

Inter x x 2x

Final x 0 2 4 8max

Un exemple

ni (I− )− 2x ni (S2O8

2− )− x


2I −(aq) S2O82−(aq) I2 (aq) 2SO2−

4(aq)++


Initial 0 8 6 0 0

Inter x x x

Final x 0 2 4 8max

Un exemple

ni (I− )− 2x ni (S2O8

2− )− xL’état final du système chimique dépend de son état initial et de sa stoechiométrie.

A très bientôtsur

PHYKHÊMIA

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