La transformation chimique et son avancement Exemple de

La transformation chimique et son avancement Exemple de la combustion du méthane dans le dioxygène de l’air

Bilan de la transformation Réactifs: Produits: méthane CH 4 dioxyde de carbone CO 2 dioxygène O 2 eau H 2 O Remarque : Le diazote N 2 présent dans l’air n’intervient pas dans cette transformation. méthane + dioxygène CH 4 + 2 O 2 dioxyde de carbone + eau CO 2 + 2 H 2 O

État initial du système imposé par l’expérience Supposons par exemple l’état initial suivant : n 1 = 5 mol de CH 4 n 2 = 12 mol de O 2 Représentons ces proportions à l’échelle des molécules

Mélange réactionnel à l’état initial CH 4 + 2 O 2 34521 10 12 11 956782341 CO 2 + 2 H 2 O

Mélange réactionnel en cours de transformation CH 4 + 2 O 2 x=1 4 10 CO 2 1 + 2 H 2 O 2

Mélange réactionnel en cours de transformation CH 4 + 2 O 2 4 10 CO 2 1 + 2 H 2 O 2

Mélange réactionnel en cours de transformation CH 4 + 2 O 2 x=2 3 8 CO 2 2 + 2 H 2 O 4

Mélange réactionnel en cours de transformation CH 4 + 2 O 2 x=3 2 6 CO 2 3 + 2 H 2 O 6

Mélange réactionnel en cours de transformation CH 4 + 2 O 2 x=4 1 4 CO 2 4 + 2 H 2 O 8

Mélange réactionnel en cours de transformation CH 4 + 2 O 2 x=5 0 2 CO 2 5 + 2 H 2 O 10

Mélange réactionnel à l’état final X final CH 4 + 2 O 2 0 2 CO 2 5 + 2 H 2 O 10

Évolution du système chimique au cours de l’avancement x=0 x=1 x=2 x=3 x=4 x=5 x final CH 4 + 2 O 2 CO 2 + 2 H 2 O 5 = n 1 12 = n 2 0 0 4 = n 1 -x 1 0 = n 2 -2 x 1 = x 2 = 2 x 3 = n 1 -x 8 = n 2 -2 x 2 = x 4 = 2 x 2 = n 1 -x 6 = n 2 -2 x 3 = x 6 = 2 x 1 = n 1 -x 4 = n 2 -2 x 4 = x 8 = 2 x 0 = n 1 -x 2 = n 2 -2 x 5 = x 10 = 2 x 0 2 5 10

Évolution du système chimique au cours de l’avancement CH 4 + 2 O 2 x=0 n 1 n 2 x n 1 - x n 2 - 2 x CO 2 0 x + 2 H 2 O 0 2 x On atteint l’avancement final x final pour le plus petit x tel que (n 1 - x = 0) ou (n 2 - 2 x = 0)

Évolution du système chimique au cours de l’avancement Quantité (mol) Avancement x (mol)

Tableau d’avancement Équation État initial x = 0 En cours État final x xmax 1 CH 4 + 2 O 2 1 CO 2 + 2 H 2 O 5 12 0 0 5 – 1 x 12 – 2 x 0 + 1 x 0 + 2 x 0 2 RÉACTIFS 5 10 PRODUITS