12.21 Réactions en phase gazeuse
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Le réactif limitant est celui qui est en proportion inférieure à la proportion stœchiométrique, soit
le réactif B :
n o (B) < 3n o (A)
La quantité totale de gaz (3n o – ␰) diminue lorsque la réaction avance (␰ > 0): il en sera de même
de la pression totale.
La réaction s’arrêtera lorsque le réactif B sera épuisé :
n(B) ϭ 0 ϭ 2n o – 3 ␰ max
c’est-à-dire pour une valeur de l’avancement : ␰ max ϭ
.
À partir du tableau précédent, on peut calculer les pressions partielles de chaque gaz lorsque la
réaction sera terminée.
La pression totale sera :
Les pressions partielles sont donc :
p(A) ϭ
.p F ϭ 0,33 bar
p(C) ϭ
.p F ϭ 0,66 bar ϭ p(D)
b) Lorsque la moitié du gaz A aura réagi, la pression totale sera :
p’ F ϭ
On aura donc :
p(A) ϭ
ϫ p’ F ϭ 0,67 bar
p(B) ϭ
ϫ p’ F ϭ 1 bar
p(C) ϭ
ϫ p’ F ϭ 0,33 bar ϭ p(D).
Exercice 12.21
On réalise la réaction dont l’équation stœchiométrique s’écrit :
PH 3 (g) ϭ P(s) ϩ 3/2 H 2 (g)
à volume constant et température constante, sous une pression initiale p 0 .
Quelle est l’expression littérale de la pression partielle du dihydrogène en
fonction de la pression initiale p 0 et de la pression totale p à chaque instant de
la réaction ?
Solution
À l’instant initial, PH 3 se trouve seul, sous la pression p 0 . À la fin de la réaction, H 2 est le seul
gaz présent, sous une pression égale à 3/2 p 0 (puisque 1 mole de PH 3 donne 3/2 mole de H 2 ).
2n 0
3
-------p F
5n o
3
-------RT
V
------ -
×
5
3
-- - p o A
( )
1,66 bar
=
=
=
n o /3
5n o /3
------------2n o /3
5n o /3
------------7n o
3
-------RT
V
------ -
7
3
-- - p o A
( )
2,33 bar
=
=
2n o /3
7n o /3
------------n o
7n o /3
------------n o /3
7n o /3
-------------