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⚗️ Physique-Chimie (spécialité)1ereFiche de révision

Tableau d'avancement et état final

📝

Fiche de révision

📝 Fiche de révision — Tableau d'avancement et état final


📖 L'avancement xx

Pour aA+bBcC+dDa\,\text{A} + b\,\text{B} \to c\,\text{C} + d\,\text{D}, à l'avancement xx (en mol) :

EspèceRéactif ARéactif BProduit CProduit D
nnn0(A)axn_0(\text{A}) - a\,xn0(B)bxn_0(\text{B}) - b\,xcxc\,xdxd\,x
  • Les réactifs diminuent, les produits augmentent, toujours proportionnellement aux coefficients.
  • x=0x = 0 à l'état initial ; xx augmente jusqu'à xfx_f.

📋 Le tableau d'avancement

ÉquationABCD
État initialn0(A)n_0(\text{A})n0(B)n_0(\text{B})0000
En coursn0(A)axn_0(\text{A}) - a xn0(B)bxn_0(\text{B}) - b xcxc xdxd x
État finaln0(A)axfn_0(\text{A}) - a x_fn0(B)bxfn_0(\text{B}) - b x_fcxfc x_fdxfd x_f

Tout en moles : convertir d'abord n=m/Mn = m/M, n=V/Vmn = V/V_m (gaz), n=CVn = C V (solution).


🎯 Réactif limitant, xmaxx_{\max}

  1. Pour chaque réactif, résoudre n=0n = 0 : x=n0/coefx = n_0/\text{coef}.
  2. xmaxx_{\max} = la plus petite valeur ; le réactif correspondant est limitant, les autres sont en excès.
  3. État final : remplacer xx par xmaxx_{\max}.

Mélange stœchiométrique : n0(A)a=n0(B)b\dfrac{n_0(\text{A})}{a} = \dfrac{n_0(\text{B})}{b} ; tous les réactifs sont consommés.

Exemple : Fe+2H+\text{Fe} + 2\,\text{H}^+, n0=0,10n_0 = 0{,}10 et 0,150{,}15 mol : x=0,10x = 0{,}10 ou 0,0750{,}075 ; xmax=0,075x_{\max} = 0{,}075 mol, H+\text{H}^+ limitant, V(H2)=0,075×24,0=1,8V(\text{H}_2) = 0{,}075 \times 24{,}0 = 1{,}8 L.


⚖️ Totale ou non totale

SituationConditionÉtat final
Transformation totalexf=xmaxx_f = x_{\max}le réactif limitant a disparu
Non totalexf<xmaxx_f < x_{\max}il reste tous les réactifs

xfx_f se déduit d'une mesure (quantité de produit, volume de gaz, masse restante), jamais des seules quantités initiales.


💻 Programme

x_max = min(n_A / a, n_B / b)
n_A_final = n_A - a * x_max
n_C_final = c * x_max

min sélectionne le plus petit rapport : c'est la recherche du réactif limitant.


⚠️ Pièges à éviter

PiègeCorrection
Masses ou volumes dans le tableauConvertir en moles avant
Oublier le coefficient devant xx2O22\,\text{O}_2 : n02xn_0 - 2x, et xmax=n0/2x_{\max} = n_0/2
Choisir le réactif en plus petite quantitéComparer n0/coefn_0/\text{coef}, pas n0n_0
Prendre la plus grande valeur de xxxmaxx_{\max} est la plus petite
Équation non équilibrée en tête de tableauÉquilibrer d'abord : tout le tableau en dépend

📌 À retenir

  1. Réactif : n0(coef)xn_0 - (\text{coef})\,x ; produit : (coef)x(\text{coef})\,x.
  2. Tableau : initial, en cours, final ; en moles.
  3. xmaxx_{\max} = plus petit n0/coefn_0/\text{coef} ; ce réactif est limitant.
  4. Stœchiométrique : n0(A)/a=n0(B)/bn_0(\text{A})/a = n_0(\text{B})/b.
  5. Totale : xf=xmaxx_f = x_{\max} ; non totale : xf<xmaxx_f < x_{\max}.

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