la transformation chimique et son avancement exemple de la combustion du méthane dans le dioxygène...
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La transformation chimique et son avancement
Exemple de la combustion du méthane dans le dioxygène de l’air
Bilan de la transformation
Réactifs:
méthane CH4
dioxygène O2
Produits:
dioxyde de carbone CO2
eau H2O
méthane + dioxygène dioxyde de carbone + eau
CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
État initial du systèmeimposé par l’expérience
n1 = 5 mol de CH4
n2 = 12 mol de O2
Supposons par exemple l’état initial suivant :
Représentons ces proportions à l’échelle des molécules
Mélange réactionnel à l’état initial
CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
12345 123456789101112
Mélange réactionnel en cours de transformation
4 10 1 2 CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
x = 1
4 10 1 2 CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
Mélange réactionnel en cours de transformation
3 8 2 4 CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
x = 2
Mélange réactionnel en cours de transformation
2 6 3 6 CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
x = 3
Mélange réactionnel en cours de transformation
1 4 4 8 CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
x = 4
Mélange réactionnel en cours de transformation
0 2 5 10 CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
x = 5
Mélange réactionnel en cours de transformation
0 2 5 10 CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
X final
Mélange réactionnel à l’état final
Évolution du système chimiqueau cours de l’avancement
5 12 0 0 CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
x = 0
4 1 0 1 2 x = 1
3 8 2 4 x = 2
2 6 3 6 x = 3
1 4 4 8 x = 4
0 2 5 10 x = 5
0 2 5 10 x final
= n1 = n2
= n1-x = n2-2x = x = 2x
= n1-x
= n1-x
= n1-x
= n1-x
= n2-2x
= n2-2x
= n2-2x
= n2-2x
= x= x
= x
= x
= 2x
= 2x
= 2x
= 2x
n1 n2 0 0 CH4 + O2 CO2 + H2O2 2
x = 0
n1- x n2 - 2 x x 2 x x
On atteint l’avancement final x final pour le plus petit x tel que (n1 - x = 0) ou (n2 - 2x = 0)
Évolution du système chimiqueau cours de l’avancement
0
2
4
6
8
10
12
CH4
O2
CO2
H2O
Évolution du système chimiqueau cours de l’avancement
Quantité (mol)
Avancement x (mol)
Tableau d’avancement
Équation 1 CH4 + 2 O2 1 CO2 + 2 H2O
État initial
x = 0 5 12 0 0
En cours x 5 – 1 x 12 – 2 x 0 + 1 x 0 + 2 x
État
finalxmax 0 2 5 10
RÉACTIFS PRODUITS