Transformations chimiques

Applications

Méthode 2 rapide: tableaux de proportionnalité

L'équation chimique traduisant les proportions dans lesquelles les espèces réagissent ou se forment, il est logique de l'exploiter en utilisant les relations de proportionnalité. Autrement dit, on peut faire des produits en croix!

Par exemple, pour la réaction d'équation

4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3

Question de type 1
Si on a 0,3 mol d'aluminium Al, avec quelle quantité de O2 pourra-t-on les faire réagir, et combien obtiendra-t-on de Al2O3 ?
Équation4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
Espèces chimiquesAl O2 Al2O3
Proportions (nombres stœchiométriques)432
Cas étudié0,3
Compléter les cases vides et Attention, écrire la réponse en utilisant un point comme séparateur décimal
Question de type 2
Si on a 2,8 mol d'aluminium Al et 1,8 mol de O2 quel sera le réactif limitant? Combien obtiendra-t-on de Al2O3? Combien restera-t-il du réactif en excès ?

    Deux hypothèses sont envisageables :
  • soit l'aluminium Al est limitant, et dans ce cas la réaction va consommer tout l'aluminium disponible, soit 2,8 mol.
  • soit le dioxygène O2 est limitant, et dans ce cas la réaction va consommer tout le dioxygène disponible, soit 1,8 mol.
On envisage successivement ces hypothèses :

Hypothèse 1 : Al limitant

Équation4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
Espèces chimiquesAl O2 Al2O3
Proportions (nombres stœchiométriques)432
Hypothèse 1 : Al limitant2,8

Hypothèse 2 : O2 limitant

Équation4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
Espèces chimiquesAl O2 Al2O3
Proportions (nombres stœchiométriques)432
Hypothèse 2 : O2 limitant1,8

L'hypothèse 1 doit être rejetée : le premier tableau montre qu'il faudrait dans ce cas 2,1 mol de O2, ce qui est supérieur à la quantité disponible 1,8 mol.

L'hypothèse 2 est la bonne : le second tableau montre qu'il faut dans ce cas 2,4 mol de Al, ce qui est inférieur à la quantité disponible 2,8 mol.

La réponse à la question est donc : Le dioxygène est limitant. La réaction consomme 2,4 mol d'aluminium Al et 1,8 mol de dioxygène O2. Elle produit 1,2 mol de Al2O3. Il restera (2,8 - 2,4) = 0,4 mol d'aluminium non consommé.

 
Licence Creative Commons
licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 3.0 non transposé
Auteur : Nathalie Bonnin
Professeur de Physique, Chimie, Informatique au lycée La Martinière Monplaisir (Lyon 8ème)
Contact :
nathalie.bonnin (chez) scientillula.net
Licence Creative Commons
La totalité du contenu du site Scientillula.net appartient à Nathalie Bonnin et est mise à disposition selon les termes de la licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 3.0 non transposé