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12 • Avancement de réaction – Équation stœchiométrique
Les quantités transformées se déduisent du tableau suivant :
Si on admet que les deux réactions sont totales, on peut écrire :
␰ 1 ϭ n I ␰ 2 ϭ n’ I
La masse de mélange consommée est :
1,210 g ϭ ␰ 1 ϫ 16 g.mol –1 ϩ ␰ 2 ϫ 30 g.mol –1
La masse de dioxyde de carbone formée est :
3,372 g ϭ 44 g.mol –1 [␰ 1 ϩ 2 ␰ 2 ]
➤ On a donc 2 équations :
␰ 1 ϩ 1,875 ␰ 2 ϭ 0,0756 mol
␰ 1 ϩ 2 ␰ 2 ϭ 0,0766 mol
➤ On en déduit :
␰ 2 ϭ 0,008 mol
␰ 1 ϭ 0,606 mol
➤ La composition du mélange est donc :
CH 4
C 2 H 6
CO 2
H 2 O
Quantités initiales
n I
n’ I
Quantités présentes après
les réactions
n I – ␰ 1 ϭ 0
n ’ I – ␰ 2 ϭ 0
␰ 1 ϩ 2 ␰ 2
2 ␰ 1 ϩ 3 ␰ 2
Remarque : Une erreur assez courante consiste à écrire une équation stœchiométrique globale de la combustion sous la forme CH 4 ϩ C 2 H 6 ϩ 11/2 O 2 ϭ 3 CO 2 ϩ
5 H 2 O, et à en déduire que le méthane fournit 1/3 du dioxyde de carbone et l’éthane
les 2/3. On trouve alors que le mélange contenait des quantités molaires égales.
L’erreur (grave !) est de ne pas s’apercevoir qu’en écrivant cette équation globale on
attribue en fait arbitrairement au mélange la composition molaire 50 %/50 %.
y CH 4
(
)
0,0606 mol
0,0606 mol 0,008 mol
+
--------------------------------------------------------- -
0,88
=
=
y C 2 H 6
(
)
0,008 mol
0,0606 mol 0,008 mol
+
--------------------------------------------------------- -
0,12
=
=
w CH 4
(
)
0,0606 mol 16 g.mol
–1
×
1,210 g
----------------------------------------------------------0,80
=
=
w C 2 H 4
(
)
0,008 mol 30 g.mol
–1
×
1,210 g
-------------------------------------------------------- -
0,20
=
=