AVANCEMENT D’UNE RÉACTION
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• l’opérateur Δ r est associé à une réaction chimique par l’intermédiaire des nombres
stœchiométriques ;
• il ne faut pas confondre l’expression de Y en fonction des grandeurs molaires partielles
et l’expression de Δ r Y :
Y =
N
∑
i = 1
n i Y i
et
Δ r Y =
N
∑
i = 1
ν i Y i
• Δ r Y est une grandeur différentielle, définie par une dérivation partielle, donc locale (au
voisinage d’une valeur de l’avancement).
1.4 Généralisation aux systèmes sièges de plusieurs réactions
chimiques
Dans certaines situations, il est nécessaire, pour décrire l’évolution d’un système,
d’introduire plusieurs réactions chimiques simultanées.
Considérons l’exemple de l’oxydation du graphite par l’eau :
C (graph.) + H 2 O (g)
=
CO (g) + H 2 (g)
réaction (1).
L’eau réactif peut, dans certaines conditions de température, réagir aussi de façon
notable avec le monoxyde de carbone formé selon :
CO (g) + H 2 O (g)
=
CO 2 (g) + H 2 (g)
réaction (2) .
Les deux réactions sont indépendantes (l’une n’est pas multiple de l’autre). Chaque
réaction est cause éventuelle de variation de quantité de matière d’un constituant. Il
est nécessaire d’introduire deux avancements : ξ 1 pour la réaction (1) et ξ 2 pour la réaction (2). Les quantités de matière de chaque espèce chimique s’expriment en fonction des quantités de matière initiales et des deux avancements ξ 1 et ξ 2 . La démarche
à suivre est de partir des conditions initiales, d’effectuer la réaction (1), puis en repartant des quantités de matière obtenues, d’effectuer la réaction (2). Ceci donne :
C (graph.) + H 2 O (g)
= CO (g) + H 2 (g)
EI
n 0
C
n 0
H 2 O
e. int. n 0
C − ξ 1
n 0
H 2 O − ξ 1
ξ 1
ξ 1
puis, avec la seconde réaction :
CO (g)
+ H 2 O (g)
= CO 2 (g) + H 2 (g)
e. int. ξ 1
n 0
H 2 O − ξ 1
ξ 1
EF
ξ 1 − ξ 2
n 0
H 2 O − ξ 1 − ξ 2
ξ 2
ξ 1 + ξ 2
EI désigne l’état initial du système caractérisé par les quantités de matière initiales
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• l’opérateur Δ r est associé à une réaction chimique par l’intermédiaire des nombres
stœchiométriques ;
• il ne faut pas confondre l’expression de Y en fonction des grandeurs molaires partielles
et l’expression de Δ r Y :
Y =
N
∑
i = 1
n i Y i
et
Δ r Y =
N
∑
i = 1
ν i Y i
• Δ r Y est une grandeur différentielle, définie par une dérivation partielle, donc locale (au
voisinage d’une valeur de l’avancement).
1.4 Généralisation aux systèmes sièges de plusieurs réactions
chimiques
Dans certaines situations, il est nécessaire, pour décrire l’évolution d’un système,
d’introduire plusieurs réactions chimiques simultanées.
Considérons l’exemple de l’oxydation du graphite par l’eau :
C (graph.) + H 2 O (g)
=
CO (g) + H 2 (g)
réaction (1).
L’eau réactif peut, dans certaines conditions de température, réagir aussi de façon
notable avec le monoxyde de carbone formé selon :
CO (g) + H 2 O (g)
=
CO 2 (g) + H 2 (g)
réaction (2) .
Les deux réactions sont indépendantes (l’une n’est pas multiple de l’autre). Chaque
réaction est cause éventuelle de variation de quantité de matière d’un constituant. Il
est nécessaire d’introduire deux avancements : ξ 1 pour la réaction (1) et ξ 2 pour la réaction (2). Les quantités de matière de chaque espèce chimique s’expriment en fonction des quantités de matière initiales et des deux avancements ξ 1 et ξ 2 . La démarche
à suivre est de partir des conditions initiales, d’effectuer la réaction (1), puis en repartant des quantités de matière obtenues, d’effectuer la réaction (2). Ceci donne :
C (graph.) + H 2 O (g)
= CO (g) + H 2 (g)
EI
n 0
C
n 0
H 2 O
e. int. n 0
C − ξ 1
n 0
H 2 O − ξ 1
ξ 1
ξ 1
puis, avec la seconde réaction :
CO (g)
+ H 2 O (g)
= CO 2 (g) + H 2 (g)
e. int. ξ 1
n 0
H 2 O − ξ 1
ξ 1
EF
ξ 1 − ξ 2
n 0
H 2 O − ξ 1 − ξ 2
ξ 2
ξ 1 + ξ 2
EI désigne l’état initial du système caractérisé par les quantités de matière initiales