Établir un tableau d’avancement

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Fiches
Classe(s) : 1re S | Thème(s) : Matières colorées


Rappels de cours

1 La transformation chimique

► Une transformation chimique est le passage d’un système chimique d’un état initial à un état final. On la modélise par une réaction chimique, traduite par une équation chimique.

► L’équation chimique doit respecter la loi de conservation des éléments chimiques et la loi de conservation de la charge électrique.

2 Décrire l’évolution d’un système chimique

► L’avancement x est une grandeur qui permet de suivre l’évolution des quantités de matière des réactifs et des produits au cours d’une transformation chimique. Il s’exprime en moles (mol).

à noter Le réactif qui n’est pas entièrement consommé à l’état final est appelé réactif en excès.

► Le réactif qui est entièrement consommé à l’état final est appelé réactif limitant. L’épuisement de ce réactif entraîne l’arrêt de la transformation chimique et l’avancement x de la réaction est alors maximal. Il est noté xmax.

► Le tableau d’avancement permet de déterminer les quantités de matière des réactifs et des produits à l’état final.

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Méthode

Établir un tableau d’avancement

Dans un bécher, on introduit une masse m=1,0g de poudre de fer et un volume V=30,0mL d’une solution aqueuse acidifiée de permanganate de potassium de concentration C=0,10molL1. L’espèce chimique responsable de l’acidité du milieu réactionnel est l’ion hydrogène H(aq)+ qui a été introduit en excès. L’équation de la réaction qui se produit entre le fer et les ions permanganate MnO4 est :

5Fe(s)+2MnO4(aq)+16H(aq)+5Fe(aq)2++2Mn(aq)2++8H2O(l)

Donnée : masse molaire du fer M(Fe)=55,8gmol1.

1. Calculer les quantités initiales des réactifs.

2. Établir le tableau d’avancement de la réaction.

Solution

à noter Le résultat s’exprime avec deux chiffres significatifs.

1. La quantité initiale de fer vaut : ni(Fe)=mM(Fe)ni(Fe)=1,055,8=1,8×102mol.

attention ! Ne pas oublier de convertir le volume de la solution en litres pour effectuer le calcul (1mL=103L).

La quantité initiale d’ions permanganate vaut :ni(MnO4)=C×Vni(MnO4)=0,10×30,0×103=3,0×103mol.

2. Le tableau d’avancement est :

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à noter Lorsqu’une espèce est en excès dans le milieu réactionnel, on indique « excès » dans sa colonne. C’est le cas ici de l’ion hydrogène H(aq)+ et du solvant H2O.