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8 Avancement d’une
transformation chimique
1. EN QUELQUES MOTS…
Au cours d’une transformation chimique, des espèces vont être consommées (les réactifs),
tandis que d’autres vont être produites (les produits). L’avancement d’une réaction permet
de suivre l’évolution des quantités de matière des réactifs et des produits tout au long d’une
transformation chimique. Par commodité, on établit un tableau d’avancement qui présente la
composition du système chimique à différents temps de la réaction.
2. CE QU’IL FAUT RETENIR…
L’équation-bilan d’une réaction chimique peut se noter de deux façons : l’une sous forme
d’un équilibre, l’autre sous forme d’une égalité mathématique.
Dans la formulation mathématique, ν i est une grandeur algébrique.
c ν i est compté négativement (ν i < 0) si le constituant est un réactif (disparition) ;
c ν i est compté positivement (ν i > 0) si le constituant est un produit (production).
L’avancement de la réaction, noté x (ksi), correspond à la quantité de matière consommée ou
produite en cours de transformation, rapportée aux coefficients stœchiométriques. ξ est donc
homogène à une quantité de matière (mole).
On peut donc établir le tableau d’avancement d’une transformation chimique qui indique la
composition du système chimique à tout instant de la transformation.
À l’état initial, c’est-à-dire à t = 0, on a ξ = 0. Notons que ξ est une grandeur algébrique, ce qui
signifie que ξ est positif si la réaction s’effectue dans le sens direct (et négatif dans le sens
indirect).
Ce tableau indique qu’à un temps « t » :
c La quantité d’espèce « A » présente dans le milieu vaut n A,(t) = n A,(0) – ax.
c La variation de quantité de matière de « A » vaut alors Dn A = n A,(t) – n A,(0) = – ax.
Cette équation-bilan, support de la transformation, doit être convenablement équilibrée en
respectant la conservation des éléments et des charges. Pour cela, on ajuste les coefficients
stœchiométriques n i (nu) associés à chaque espèce.
aA
+
bB
=
cC
+
dD
État initial
(t = 0)
n A,(0)
n B,(0)
n C,(0)
n D,(0)
État intermédiaire
(t)
n A,(t) = n A,(0) – ax n B,(t) = n B,(0) – bx n C,(t) = n C,(0) + cx n D,(t) = n D,(0) + dx
a
b
c
d
c
d
a
b
A
B
C
D ou
C
D
A
B
X 0
i i
i
0
ν + ν
ν + ν
ν + ν − ν − ν =
ν =
∑
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