1Rappels du cours

Équation de réaction et tableau d'avancement

Une transformation chimique est modélisée par une équation de réaction, équilibrée avec des nombres stœchiométriques. On suit son évolution à l'aide d'un tableau d'avancement, qui donne, à chaque instant, les quantités de matière des réactifs et des produits en fonction de l'avancement x de la réaction.

Avancement maximal

L'avancement maximal x_max est la valeur de x pour laquelle au moins un des réactifs est totalement consommé (sa quantité de matière s'annule). Au-delà de x_max, la réaction ne peut plus se poursuivre car il n'y a plus assez de ce réactif.

Réactif limitant

Le réactif limitant est le réactif totalement consommé en premier, celui qui détermine la valeur de x_max. Les autres réactifs, encore présents en fin de réaction (en quantité non nulle), sont dits en excès.

Détermination du réactif limitant

Pour déterminer le réactif limitant, on calcule, pour chaque réactif, la valeur de x qui annulerait sa quantité de matière (en tenant compte des nombres stœchiométriques) : le réactif limitant est celui qui correspond à la plus petite valeur de x.

Transformation totale

On dit qu'une transformation chimique est totale lorsque l'avancement final x_f est égal à l'avancement maximal x_max, c'est-à-dire lorsque le réactif limitant est entièrement consommé à la fin de la réaction (par opposition à une transformation limitée, où x_f < x_max, un état d'équilibre étant atteint avant consommation totale du réactif limitant).

3Validation directe — QCM

Chaque question peut avoir une ou plusieurs bonnes réponses. Cochez toutes les propositions qui vous semblent justes. L'ordre des questions et des réponses change à chaque nouvelle tentative.

1. Le réactif limitant d'une réaction chimique est :

2. Parmi les affirmations suivantes sur l'avancement d'une réaction, lesquelles sont correctes ?

3. Une transformation chimique est dite totale lorsque :

4Entraînement

Exercice type — Examen national

Examen national — adapté

On fait réagir n₁ = 0,3 mol de zinc (Zn) avec n₂ = 0,5 mol d'acide chlorhydrique (H⁺), selon l'équation de réaction : Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂.

Dresser le tableau d'avancement de cette réaction, en fonction de l'avancement x.
Calculer la valeur de x qui annulerait la quantité de zinc, puis celle qui annulerait la quantité d'ions H⁺.
En déduire le réactif limitant et la valeur de l'avancement maximal x_max.
Calculer la quantité de matière de dihydrogène H₂ formé à la fin de la réaction (transformation supposée totale), ainsi que la quantité de réactif en excès restant.

Suivi d'une transformation chimique