Au programme de ce chapitre
- I. Équation de réaction et nombres stœchiométriques
- II. Le tableau d'avancement
- III. Avancement maximal et réactif limitant
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition L'équation de réaction traduit la transformation chimique : les réactifs à gauche, les produits à droite, séparés par une flèche. Les nombres stœchiométriques placés devant les formules assurent la conservation des éléments et de la charge électrique. Ils fixent les proportions dans lesquelles les espèces sont consommées et formées.
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Un exemple corrigé
Exemple Trois équations équilibrées à connaître :
• combustion complète du butane : 2 C₄H₁₀(g) + 13 O₂(g) → 8 CO₂(g) + 10 H₂O(g) ;
• attaque du zinc par une solution acide : Zn(s) + 2 H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(g) ;
• synthèse de l'iodure d'aluminium : 2 Al(s) + 3 I₂(s) → 2 AlI₃(s).
Dans la deuxième, la charge est bien conservée : +2 à gauche (2 H⁺), +2 à droite (Zn²⁺).
• combustion complète du butane : 2 C₄H₁₀(g) + 13 O₂(g) → 8 CO₂(g) + 10 H₂O(g) ;
• attaque du zinc par une solution acide : Zn(s) + 2 H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(g) ;
• synthèse de l'iodure d'aluminium : 2 Al(s) + 3 I₂(s) → 2 AlI₃(s).
Dans la deuxième, la charge est bien conservée : +2 à gauche (2 H⁺), +2 à droite (Zn²⁺).
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège. Attention au signe : on soustrait a·x pour un réactif, on ajoute b·x pour un produit.
Attention Équilibrer une équation ne signifie jamais modifier les indices d'une formule : on ajuste les nombres placés devant. Écrire « H₂O₂ » au lieu de « 2 H₂O » change l'espèce chimique (on obtient du peroxyde d'hydrogène) et rend l'équation fausse.
L'astuce du prof
Astuce. Pour x_max, calcule n₀/coeff pour chaque réactif ; le plus petit désigne le limitant.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1
Que représentent les nombres stœchiométriques ?
Voir la correction
Les proportions de consommation et de formation (conservation des éléments et de la charge).
Exercice 2
Quantité restante d'un réactif (coeff. a) en fonction de x ?
Voir la correction
n = n₀ − a·x.