1re Physique-Chimie Exercices Gratuit

Exercices corrigés — Avancement d'une transformation

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  1. Exercice 1 : Décrire l'évolution des quantités de matière
  2. Exercice 2 : Réactif limitant, transformation totale ou non totale
  3. Exercice 3 : Tableau d'avancement : le cours en un paragraphe
  4. Exercice 4 : Établir un tableau d'avancement et trouver le réactif limitant
  5. Exercice 5 : Déterminer l'avancement final : la transformation est-elle totale ?
  6. Les trois réflexes à retenir

Un contrôle bientôt ? Faire mon plan de révision

Une poudre grise qui fait disparaître le bleu d’une solution, un arôme de banane dont le ballon ne contient, à la fin, qu’une partie de ce qu’on attendait : ces deux situations se lisent dans un tableau d’avancement. En Première, on ne se contente plus de repérer le réactif limitant : on calcule, en moles, ce qui reste de chaque réactif et ce qui s’est formé, puis on compare l’avancement final à l’avancement maximal pour savoir si la transformation est totale. Les trois premiers exercices vérifient que le cours est compris, sans calcul : deux quiz et un texte à trous, corrigés dès que tu valides. Les deux suivants sont des situations de contrôle, avec un corrigé rédigé comme au tableau.

Les quantités de matière de départ se calculent avec les relations travaillées dans les exercices sur la quantité de matière. Le tableau d’avancement revient ensuite dans les exercices sur les titrages colorimétriques, où l’équivalence correspond à un changement de réactif limitant, et il s’applique aux équations établies dans les exercices d’oxydo-réduction.

Du tableau d’avancement à l’état final : l’essentiel pour les exercices

Tout convertir en moles

n=mMn=C×Vn=VVmn = \dfrac{m}{M} \qquad n = C \times V \qquad n = \dfrac{V}{V_\text{m}}

Une espèce qu’on pèse : m en grammes et la masse molaire M en g/mol. Une espèce dissoute : la concentration C en mol/L et le volume de solution V en litres. Un gaz : son volume V en litres et le volume molaire Vm, en L/mol.

L’équation donne des proportions en nombres d’entités, donc en moles : le tableau d’avancement se remplit en moles, et l’avancement x s’exprime lui aussi en moles.

Réactif limitant et avancement maximal

On divise la quantité initiale de chaque réactif par son nombre stœchiométrique :

ni(A)aetni(B)b\dfrac{n_\text{i}(\text{A})}{a} \quad \text{et} \quad \dfrac{n_\text{i}(\text{B})}{b}

L’avancement maximal xmax est la plus petite de ces valeurs, et le réactif qui la donne est le réactif limitant : il s’épuise le premier si la transformation va jusqu’au bout. On compare ces quotients, et non les quantités elles-mêmes.

Si les deux valeurs sont égales, ni(A)a=ni(B)b\dfrac{n_\text{i}(\text{A})}{a} = \dfrac{n_\text{i}(\text{B})}{b}, le mélange est stœchiométrique : les réactifs sont dans les proportions de l’équation.

Le tableau d’avancement de a A+b B→c Ca\,\text{A} + b\,\text{B} \rightarrow c\,\text{C}

État Avancement n(A)n(\text{A})n(B)n(\text{B})n(C)n(\text{C})
État initial x=0x = 0 ni(A)n_\text{i}(\text{A})ni(B)n_\text{i}(\text{B})00
En cours xx ni(A)−a xn_\text{i}(\text{A}) - a\,xni(B)−b xn_\text{i}(\text{B}) - b\,xc xc\,x
État final xfx_\text{f} ni(A)−a xfn_\text{i}(\text{A}) - a\,x_\text{f}ni(B)−b xfn_\text{i}(\text{B}) - b\,x_\text{f}c xfc\,x_\text{f}

Fais glisser le tableau pour voir toutes les colonnes.

a, b et c sont les nombres stœchiométriques de l’équation ; A, B et C désignent des espèces chimiques, pas des atomes. Un réactif perd son nombre stœchiométrique multiplié par x, un produit en gagne autant. Toutes les quantités sont en moles.

Transformation totale ou non totale ?

Transformation totale 0 xf = xmax Transformation non totale 0 xf xmax

L’avancement final xf se déduit d’une quantité mesurée dans l’état final, celle d’un produit formé ou celle d’un réactif restant :

xf=nf(C)cxf=ni(A)−nf(A)a\begin{gathered} x_\text{f} = \dfrac{n_\text{f}(\text{C})}{c} \\ x_\text{f} = \dfrac{n_\text{i}(\text{A}) - n_\text{f}(\text{A})}{a} \end{gathered}
  • xf = xmax : transformation totale. Le réactif limitant est épuisé. Un autre réactif peut rester : il était en excès.
  • xf < xmax : transformation non totale. Elle s’arrête avant l’épuisement du réactif limitant : il reste de chaque réactif.

Avant de te lancer : pour les exercices 4 et 5, cherche au brouillon avant d’ouvrir le corrigé : c’est en te trompant que tu progresses. Les exercices réussis se cochent au fur et à mesure, et la page retient où tu en es.

Exercice 1

Décrire l'évolution des quantités de matière

★★★

Quiz de compréhension du cours

  1. Pourquoi remplit-on un tableau d'avancement avec des quantités de matière, en moles, plutôt qu'avec des masses ?
  2. La formation d'oxyde de fer(III) à partir de fer et de dioxygène est modélisée par l'équation 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3. Quand l'avancement augmente, lequel des deux réactifs voit sa quantité de matière diminuer le plus ?
  3. Un produit de la réaction est déjà présent dans l'état initial. Comment évolue sa quantité de matière au cours de la transformation ?
  4. Que contient la ligne « en cours » d'un tableau d'avancement ?

Exercice 2

Réactif limitant, transformation totale ou non totale

★★★

Quiz : avancement maximal et avancement final

  1. On mélange 0,20 mol d'un réactif A et 0,20 mol d'un réactif B, qui réagissent selon l'équation A + 2 B → C. Quel est le réactif limitant ?
  2. Pour la même réaction A + 2 B → C, quel mélange initial est stœchiométrique ?
  3. Dans l'état final d'une transformation, on trouve encore une partie de chacun des deux réactifs, y compris du réactif limitant. Que peut-on conclure ?
  4. À la fin d'une transformation, il reste l'un des deux réactifs, et l'autre a entièrement disparu. Que peut-on conclure ?
  5. Pour une transformation a A + b B → produits, supposée totale, un programme en Python contient les lignes ci-dessous. nA et nB sont les quantités initiales des réactifs, a et b leurs nombres stœchiométriques, pas une petite valeur d'avancement ; le signe * est celui de la multiplication. Que vaut x quand la boucle s'arrête ?x = 0 while (nA - a*(x + pas) >= 0 and nB - b*(x + pas) >= 0): x = x + pas

Exercice 3

Tableau d'avancement : le cours en un paragraphe

★★★

Le cours en un texte à trous

L'avancement d'une transformation, noté x, s'exprime en . Le tableau d'avancement donne la quantité de matière de chaque espèce dans l'état initial, en cours de transformation et dans l'état . Au cours de la transformation, la quantité de chaque réactif . Le réactif limitant est celui qui  : il fixe l'avancement maximal xmax. Si l'avancement final xf est égal à xmax, la transformation est  ; s'il lui est inférieur, elle est . Enfin, dans un mélange , les réactifs sont introduits dans les proportions des nombres stœchiométriques de l'équation.

Exercice 4

Établir un tableau d'avancement et trouver le réactif limitant

★★★

D'une masse et d'une concentration jusqu'à l'état final

On verse m=0,270 gm = 0{,}270\ \text{g} de poudre d’aluminium dans V=100 mLV = 100\ \text{mL} d’une solution bleue de chlorure de cuivre(II), dont la concentration en ions cuivre(II) vaut C=0,120 mol⋅L−1C = 0{,}120\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}. On agite : la solution se décolore, et un dépôt rouge-brun de cuivre se forme au fond du bécher. La transformation, entre l’aluminium solide et les ions cuivre(II) en solution, est modélisée par l’équation :

2 Al+3 Cu2+→2 Al3++3 Cu2\,\text{Al} + 3\,\text{Cu}^{2+} \rightarrow 2\,\text{Al}^{3+} + 3\,\text{Cu}

On suppose la transformation totale.

Données : M(Al)=27,0 g⋅mol−1M(\text{Al}) = 27{,}0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}. La couleur bleue de la solution est due aux ions cuivre(II) Cu2+\text{Cu}^{2+} ; les ions aluminium Al3+\text{Al}^{3+} sont incolores. Les ions chlorure Cl−\text{Cl}^- ne participent pas à la transformation.

  1. Calculer la quantité de matière initiale d’aluminium, puis celle des ions cuivre(II).
  2. Établir le tableau d’avancement de la transformation : état initial, état en cours et état final.
  3. Déterminer l’avancement maximal xmaxx_\text{max} et le réactif limitant.
  4. Donner la composition du système dans l’état final. La décoloration de la solution est-elle cohérente avec ce résultat ?
  5. Quelle masse d’aluminium aurait-il fallu verser pour que le mélange initial soit stœchiométrique ?
Voir le corrigé

1. L’aluminium est un solide qu’on pèse : on obtient sa quantité de matière avec sa masse molaire, n=mMn = \dfrac{m}{M}.

ni(Al)=0,270 g27,0 g⋅mol−1=0,0100 mol\begin{aligned} n_\text{i}(\text{Al}) &= \dfrac{0{,}270\ \text{g}}{27{,}0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}} \\ &= 0{,}0100\ \text{mol} \end{aligned}

Les ions cuivre(II) sont dissous : on utilise leur concentration, n=C×Vn = C \times V, avec le volume en litres, V=100 mL=0,100 LV = 100\ \text{mL} = 0{,}100\ \text{L}.

ni(Cu2+)=C×V=0,120 mol⋅L−1×0,100 L=0,0120 mol\begin{aligned} &n_\text{i}(\text{Cu}^{2+}) = C \times V \\ &= 0{,}120\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1} \times 0{,}100\ \text{L} \\ &= 0{,}0120\ \text{mol} \end{aligned}

2. On écrit l’équation en tête du tableau, puis une colonne par espèce. Dans l’état initial, x=0x = 0 : on recopie les quantités de la question 1, et les deux produits, absents au départ, valent 00. En cours de transformation, chaque réactif perd son nombre stœchiométrique multiplié par xx, soit 2x2x pour l’aluminium et 3x3x pour les ions cuivre(II), et chaque produit en gagne autant. La transformation étant supposée totale, l’avancement final est l’avancement maximal : xf=xmaxx_\text{f} = x_\text{max}. Toutes les quantités du tableau sont en moles.

Équation de la réaction2 Al+3 Cu2+→2 Al3++3 Cu2\,\text{Al} + 3\,\text{Cu}^{2+} \rightarrow 2\,\text{Al}^{3+} + 3\,\text{Cu}
État du
système 		Avancement
(mol) 		n(Al)n(\text{Al})
(mol) 		n(Cu2+)n(\text{Cu}^{2+})
(mol) 		n(Al3+)n(\text{Al}^{3+})
(mol) 		n(Cu)n(\text{Cu})
(mol)
État initialx=0x = 00,01000{,}01000,01200{,}01200000
En coursxx0,0100−2x0{,}0100 - 2x0,0120−3x0{,}0120 - 3x2x2x3x3x
État finalxf=xmaxx_\text{f} = x_\text{max}0,0100−2xmax0{,}0100 - 2x_\text{max}0,0120−3xmax0{,}0120 - 3x_\text{max}2xmax2x_\text{max}3xmax3x_\text{max}

Fais glisser le tableau pour voir toutes les colonnes.

3. Le réactif limitant est celui qui s’épuise le premier. Pour chaque réactif, on cherche la valeur de xx qui annule sa quantité :

  • aluminium : 0,0100 mol−2x=00{,}0100\ \text{mol} - 2x = 0 donne x=0,0100 mol2=0,00500 molx = \dfrac{0{,}0100\ \text{mol}}{2} = 0{,}00500\ \text{mol} ;
  • ions cuivre(II) : 0,0120 mol−3x=00{,}0120\ \text{mol} - 3x = 0 donne x=0,0120 mol3=0,00400 molx = \dfrac{0{,}0120\ \text{mol}}{3} = 0{,}00400\ \text{mol}.

L’avancement maximal est la plus petite de ces deux valeurs : xmax=0,00400 molx_\text{max} = 0{,}00400\ \text{mol}, et les ions cuivre(II) sont le réactif limitant. On en avait pourtant introduit davantage que d’aluminium, 0,0120 mol0{,}0120\ \text{mol} contre 0,0100 mol0{,}0100\ \text{mol} : c’est le nombre stœchiométrique 3 qui fait la différence.

4. On remplace xmax=0,00400 molx_\text{max} = 0{,}00400\ \text{mol} par sa valeur dans la ligne « état final » du tableau :

  • aluminium : nf(Al)=0,0100 mol−2×0,00400 mol=0,0020 moln_\text{f}(\text{Al}) = 0{,}0100\ \text{mol} - 2 \times 0{,}00400\ \text{mol} = 0{,}0020\ \text{mol} ;
  • ions cuivre(II) : nf(Cu2+)=0,0120 mol−3×0,00400 mol=0 moln_\text{f}(\text{Cu}^{2+}) = 0{,}0120\ \text{mol} - 3 \times 0{,}00400\ \text{mol} = 0\ \text{mol} ;
  • ions aluminium : nf(Al3+)=2×0,00400 mol=0,00800 moln_\text{f}(\text{Al}^{3+}) = 2 \times 0{,}00400\ \text{mol} = 0{,}00800\ \text{mol} ;
  • cuivre : nf(Cu)=3×0,00400 mol=0,0120 moln_\text{f}(\text{Cu}) = 3 \times 0{,}00400\ \text{mol} = 0{,}0120\ \text{mol}.

Dans l’état final, le système contient 0,0020 mol0{,}0020\ \text{mol} d’aluminium, 0,00800 mol0{,}00800\ \text{mol} d’ions aluminium et 0,0120 mol0{,}0120\ \text{mol} de cuivre, et il ne contient plus d’ions cuivre(II). La couleur bleue venait de ces ions : ils ont été entièrement consommés, et les ions aluminium formés sont incolores. La solution finale est donc incolore : la décoloration observée est cohérente avec le calcul. Au fond du bécher, il reste un peu de poudre d’aluminium, en excès, mêlée au dépôt de cuivre.

5. Le mélange est stœchiométrique si les deux rapports quantité initiale / nombre stœchiométrique sont égaux : ni(Al)2=ni(Cu2+)3\dfrac{n_\text{i}(\text{Al})}{2} = \dfrac{n_\text{i}(\text{Cu}^{2+})}{3}. On garde la même solution et on cherche la quantité d’aluminium qui convient :

ni(Al)=23×ni(Cu2+)=23×0,0120 mol=0,00800 mol\begin{aligned} n_\text{i}(\text{Al}) &= \dfrac{2}{3} \times n_\text{i}(\text{Cu}^{2+}) \\ &= \dfrac{2}{3} \times 0{,}0120\ \text{mol} \\ &= 0{,}00800\ \text{mol} \end{aligned}

On convertit cette quantité de matière en masse :

m=n×M(Al)=0,00800 mol×27,0 g⋅mol−1=0,216 g\begin{aligned} &m = n \times M(\text{Al}) \\ &= 0{,}00800\ \text{mol} \times 27{,}0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1} \\ &= 0{,}216\ \text{g} \end{aligned}

Il aurait fallu verser 0,216 g0{,}216\ \text{g} d’aluminium. Avec 0,270 g0{,}270\ \text{g}, l’aluminium était en excès, ce que confirme la poudre restante.

Réflexe à retenir : le réactif limitant n’est pas forcément celui qu’on introduit en plus petite quantité. Compare les quantités initiales divisées par les nombres stœchiométriques : la plus petite valeur désigne le réactif limitant.

Exercice 5

Déterminer l'avancement final : la transformation est-elle totale ?

★★★

Type contrôle, avec un relevé de mesures à exploiter

L’éthanoate de 3-méthylbutyle est une espèce chimique à l’odeur de banane, utilisée comme arôme. On le synthétise à partir d’acide éthanoïque et de 3-méthylbutan-1-ol ; la transformation forme aussi de l’eau. Elle est modélisée par l’équation :

C2H4O2+C5H12O→C7H14O2+H2O\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2 + \text{C}_5\text{H}_{12}\text{O} \rightarrow \text{C}_7\text{H}_{14}\text{O}_2 + \text{H}_2\text{O}

Dans un ballon, on introduit m1=18,0 gm_1 = 18{,}0\ \text{g} d’acide éthanoïque C2H4O2\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2, m2=17,6 gm_2 = 17{,}6\ \text{g} de 3-méthylbutan-1-ol C5H12O\text{C}_5\text{H}_{12}\text{O} et quelques gouttes d’acide sulfurique, qui rendent la transformation plus rapide. Le mélange de départ ne contient pas d’eau. On le chauffe à reflux et, de temps en temps, on détermine la quantité d’acide éthanoïque présente dans le ballon. Le document rassemble ces mesures.

Document - La quantité d’acide éthanoïque dans le ballon pendant le chauffage

Durée de
chauffage
t (min) 		Acide éthanoïque
restant
n (mol)
00,300
150,217
300,178
450,160
600,151
900,145
1200,143
1500,143
030609012015000,050,100,150,200,250,30t (min) n (mol)

Données : M(C2H4O2)=60,0 g⋅mol−1M(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2) = 60{,}0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1} ; M(C5H12O)=88,0 g⋅mol−1M(\text{C}_5\text{H}_{12}\text{O}) = 88{,}0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}.

  1. Calculer les quantités de matière initiales d’acide éthanoïque et de 3-méthylbutan-1-ol.
  2. Établir le tableau d’avancement de la transformation.
  3. Déterminer l’avancement maximal xmaxx_\text{max} et le réactif limitant.
  4. À l’aide du document, justifier que l’état final est atteint, puis déterminer l’avancement final xfx_\text{f}.
  5. Comparer xfx_\text{f} et xmaxx_\text{max}. La transformation est-elle totale ?
  6. Donner la composition du système dans l’état final. Prolonger le chauffage permettrait-il d’obtenir davantage d’arôme ?
Voir le corrigé

1. Chaque réactif est pesé : on convertit sa masse en quantité de matière avec n=mMn = \dfrac{m}{M}.

ni(C2H4O2)=18,0 g60,0 g⋅mol−1=0,300 mol\begin{aligned} n_\text{i}(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2) &= \dfrac{18{,}0\ \text{g}}{60{,}0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}} \\ &= 0{,}300\ \text{mol} \end{aligned}

ni(C5H12O)=17,6 g88,0 g⋅mol−1=0,200 mol\begin{aligned} n_\text{i}(\text{C}_5\text{H}_{12}\text{O}) &= \dfrac{17{,}6\ \text{g}}{88{,}0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}} \\ &= 0{,}200\ \text{mol} \end{aligned}

2. Les quatre nombres stœchiométriques valent 1 : chaque réactif perd xx et chaque produit gagne xx. Le mélange de départ ne contient ni arôme ni eau, leurs quantités initiales valent donc 00. L’acide sulfurique n’apparaît pas dans l’équation : il ne figure pas dans le tableau. Cette fois, rien ne dit que la transformation est totale : la ligne « état final » s’écrit avec l’avancement final xfx_\text{f}, que le document permettra de déterminer.

Équation de la réactionC2H4O2+C5H12O→C7H14O2+H2O\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2 + \text{C}_5\text{H}_{12}\text{O} \rightarrow \text{C}_7\text{H}_{14}\text{O}_2 + \text{H}_2\text{O}
État du
système 		Avancement
(mol) 		n(C2H4O2)n(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2)
(mol) 		n(C5H12O)n(\text{C}_5\text{H}_{12}\text{O})
(mol) 		n(C7H14O2)n(\text{C}_7\text{H}_{14}\text{O}_2)
(mol) 		n(H2O)n(\text{H}_2\text{O})
(mol)
État initialx=0x = 00,3000{,}3000,2000{,}2000000
En coursxx0,300−x0{,}300 - x0,200−x0{,}200 - xxxxx
État finalxfx_\text{f}0,300−xf0{,}300 - x_\text{f}0,200−xf0{,}200 - x_\text{f}xfx_\text{f}xfx_\text{f}

Fais glisser le tableau pour voir toutes les colonnes.

3. On cherche la valeur de xx qui annule la quantité de chaque réactif :

  • acide éthanoïque : 0,300 mol−x=00{,}300\ \text{mol} - x = 0 donne x=0,300 molx = 0{,}300\ \text{mol} ;
  • 3-méthylbutan-1-ol : 0,200 mol−x=00{,}200\ \text{mol} - x = 0 donne x=0,200 molx = 0{,}200\ \text{mol}.

La plus petite valeur donne xmax=0,200 molx_\text{max} = 0{,}200\ \text{mol} : le 3-méthylbutan-1-ol est le réactif limitant. C’est l’avancement que la transformation atteindrait si elle était totale.

4. D’après le document, la quantité d’acide éthanoïque vaut 0,143 mol0{,}143\ \text{mol} après 120 min120\ \text{min} comme après 150 min150\ \text{min} de chauffage : elle ne change plus. La composition du système n’évolue plus, l’état final est atteint, avec nf(C2H4O2)=0,143 moln_\text{f}(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2) = 0{,}143\ \text{mol}.

La ligne « état final » du tableau donne nf(C2H4O2)=0,300 mol−xfn_\text{f}(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2) = 0{,}300\ \text{mol} - x_\text{f}. On en tire l’avancement final :

xf=0,300 mol−nf(C2H4O2)=0,300 mol−0,143 mol=0,157 mol\begin{aligned} x_\text{f} &= 0{,}300\ \text{mol} - n_\text{f}(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2) \\ &= 0{,}300\ \text{mol} - 0{,}143\ \text{mol} \\ &= 0{,}157\ \text{mol} \end{aligned}

5. L’avancement final, xf=0,157 molx_\text{f} = 0{,}157\ \text{mol}, est inférieur à l’avancement maximal, xmax=0,200 molx_\text{max} = 0{,}200\ \text{mol} : la transformation est non totale. On peut chiffrer l’écart :

xfxmax=0,157 mol0,200 mol=0,785\dfrac{x_\text{f}}{x_\text{max}} = \dfrac{0{,}157\ \text{mol}}{0{,}200\ \text{mol}} = 0{,}785

L’avancement final n’atteint que 78,5 %78{,}5\ \% de l’avancement maximal. Ce rapport correspond au rendement de la synthèse, avant les pertes qui ont lieu quand on isole l’arôme : une notion qu’on retrouve dans les exercices sur la synthèse organique.

6. On remplace xf=0,157 molx_\text{f} = 0{,}157\ \text{mol} par sa valeur dans la ligne « état final » du tableau :

  • acide éthanoïque : nf(C2H4O2)=0,143 moln_\text{f}(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2) = 0{,}143\ \text{mol}, la valeur lue sur le document ;
  • 3-méthylbutan-1-ol : nf(C5H12O)=0,200 mol−0,157 mol=0,043 moln_\text{f}(\text{C}_5\text{H}_{12}\text{O}) = 0{,}200\ \text{mol} - 0{,}157\ \text{mol} = 0{,}043\ \text{mol} ;
  • arôme : nf(C7H14O2)=xf=0,157 moln_\text{f}(\text{C}_7\text{H}_{14}\text{O}_2) = x_\text{f} = 0{,}157\ \text{mol} ;
  • eau : nf(H2O)=xf=0,157 moln_\text{f}(\text{H}_2\text{O}) = x_\text{f} = 0{,}157\ \text{mol}.

Il reste 0,043 mol0{,}043\ \text{mol} de 3-méthylbutan-1-ol, le réactif limitant : c’est la marque d’une transformation non totale, qui s’arrête avant d’avoir épuisé le réactif limitant. Prolonger le chauffage ne donnerait pas davantage d’arôme : d’après le document, la quantité d’acide éthanoïque ne varie plus après 120 min120\ \text{min}, le système a atteint son état final.

Réflexe à retenir : pour dire si une transformation est totale, ne te contente pas de regarder s’il reste un réactif. Calcule l’avancement final à partir d’une quantité mesurée dans l’état final, puis compare-le à l’avancement maximal.

Les trois réflexes à retenir

  1. Convertis toutes les données en moles avant de remplir le tableau. Une masse avec n=mMn = \dfrac{m}{M}, une espèce dissoute avec n=C×Vn = C \times V et le volume en litres, un gaz avec le volume molaire.
  2. Divise par les nombres stœchiométriques avant de comparer. La plus petite valeur de ninombre stœchiomeˊtrique\dfrac{n_\text{i}}{\text{nombre stœchiométrique}} donne l’avancement maximal et désigne le réactif limitant ; si ces valeurs sont égales, le mélange est stœchiométrique.
  3. Pour savoir si une transformation est totale, compare xfx_\text{f} à xmaxx_\text{max}. L’avancement final se déduit d’une quantité mesurée dans l’état final : égal à xmaxx_\text{max}, la transformation est totale ; plus petit, elle est non totale. La carte en haut de page rassemble ces étapes.

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