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Équations chimiques
Équilibres et réactivité IChapitre 2 – Réactions chimiques
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Équations chimiques
Équilibres et réactivité I
MOOC-Title
Équations chimiques
Équilibres et réactivité I
réactifs produits →
A + B + C + … → D + E + F + …
Forme générale réactifs produits =
MOOC-Title
Équations chimiques
Équilibres et réactivité I
réactifs produits →
Exemple: 2 Al + 6 HCl 2 AlCl3 + 3 H2→
Équation-bilan avec coefficients stœchiométriques
a A + b B + c C + … → d D + e E + f F + …
Forme générale réactifs produits =
Al + 3 HCl AlCl3 + 3/2 H2→
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Équations chimiques
Équilibres et réactivité I
réactifs produits →
Exemple: 2 Al + 6 HCl 2 AlCl3 + 3 H2→
Exemple: 2 Al (s) + 6 HCl (aq) 2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g)→ (s) solide, (l) liquide, (g) gaz, (sol) en solution, (aq) en solution aqueuse
Équation-bilan avec coefficients stœchiométriques
Équation-bilan avec indication de l’état physique
a A + b B + c C + … → d D + e E + f F + …
Forme générale réactifs produits =
Al + 3 HCl AlCl3 + 3/2 H2→
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Équations chimiques – Équilibrage
Équilibres et réactivité I
Lois de conservation1) Conservation du nombre d’atomes de chaque élément2) Conservation de la charge globale
MOOC-Title
Équations chimiques – Équilibrage
Équilibres et réactivité I
Lois de conservation1) Conservation du nombre d’atomes de chaque élément2) Conservation de la charge globale
Équilibrage de l’équation-bilanExemple 1 a C5H10N2O3 + b O2 → c CO2 + d H2O + e NO2
bilan de C :bilan de H :bilan de N :bilan de O :
c = 5 a a = 1 � c = 52 d = 10 a a = 1 � d = 5e = 2 a a = 1 � e = 22 b + 3 a = 2 c + d + 2 e a = 1 � b = 8
� C5H10N2O3 + 8 O2 → 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
MOOC-Title
Principe: • établir un système de n–1 équations linéaires à n inconnues• résoudre algébriquement le système d’équations
Équations chimiques – Exemple 1
Équilibres et réactivité I
Équilibrage de l’équation-bilan
MOOC-Title
Principe: • établir un système de n–1 équations linéaires à n inconnues• résoudre algébriquement le système d’équations
Équations chimiques – Exemple 1
Équilibres et réactivité I
Équilibrage de l’équation-bilan
Exemple 2 a Al + b H+ → c Al3+ + d H2
bilan de H :a = cb = 2 d
4 inconnues � établir un système de 4–1 = 3 équationsbilan de Al :
MOOC-Title
Principe: • établir un système de n–1 équations linéaires à n inconnues• résoudre algébriquement le système d’équations
Équations chimiques – Exemple 1
Équilibres et réactivité I
Équilibrage de l’équation-bilan
Exemple 2 a Al + b H+ → c Al3+ + d H2
bilan de H :bilan de charges :
a = cb = 2 d
� 2 Al + 6 H+ → 2 Al3+ + 3 H2
4 inconnues � établir un système de 4–1 = 3 équationsbilan de Al :
b = 3 c a = 1 � c = 1 � b = 3 � d = 3/2 a = 2 � c = 2 � b = 6 � d = 3
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Équations chimiques – Stœchiométrie
Équilibres et réactivité I
C5H10N2O3 + 8 O2
→ 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
m (C5H10N2O3) = 10.000 g
m (O2) = ?m (CO2) = ?
m (H2O) = ?m (NO2) = ?
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Équations chimiques – Stœchiométrie
Équilibres et réactivité I
Exemple 1 : C5H10N2O3 + 8 O2 → 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
C5H10N2O3
O2
CO2
Composé Coeff.stœchio.
n = m / M[ mol ]m [ g ]
185
H2ONO2
52
M [ g mol–1 ]
10,000
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6
Équations chimiques – Stœchiométrie
Équilibres et réactivité I
C 12,0107
6
O15.9994
8
H1,00794
24
N14,0067
7M (C5H10N2O3) = 146,1445 g mol–1 ]
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Équations chimiques – Stœchiométrie
Équilibres et réactivité I
Exemple 1 : C5H10N2O3 + 8 O2 → 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
C5H10N2O3
O2
CO2
Composé Coeff.stœchio.
n = m / M[ mol ]m [ g ]
185
H2ONO2
52
M [ g mol–1 ]
10,000 146,1445 6,8425 ×10–2
44,0095 3,4213 ×10–115,0570
×5
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Équations chimiques – Stœchiométrie
Équilibres et réactivité I
Exemple 1 : C5H10N2O3 + 8 O2 → 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
C5H10N2O3
O2
CO2
Composé Coeff.stœchio.
n = m / M[ mol ]m [ g ]
185
H2ONO2
52
M [ g mol–1 ]
10,000 146,1445 6,8425 ×10–2
31,998844,0095
5,4740 ×10–1
3,4213 ×10–1
17,516115,0570
×8
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Équations chimiques – Stœchiométrie
Équilibres et réactivité I
Exemple 1 : C5H10N2O3 + 8 O2 → 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
C5H10N2O3
O2
CO2
Composé Coeff.stœchio.
n = m / M[ mol ]m [ g ]
185
H2ONO2
52
M [ g mol–1 ]
10,000 146,1445 6,8425 ×10–2
31,998844,009518,015346,0055
5,4740 ×10–1
3,4213 ×10–1
3,4213 ×10–1
1,3685 ×10–16,2958
17,516115,0570
6,1636
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Équations chimiques – Stœchiométrie
Équilibres et réactivité I
Exemple 1 : C5H10N2O3 + 8 O2 → 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
C5H10N2O3
O2
CO2
Composé Coeff.stœchio.
n = m / M[ mol ]m [ g ]
185
H2ONO2
52
10,000 6,8425 ×10–2
5,4740 ×10–1
3,4213 ×10–1
3,4213 ×10–1
1,3685 ×10–16,2958
17,516115,0570
6,1636
27,5161 g
27,5164 g
m∑
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Équations chimiques – Réactif limitant
Équilibres et réactivité I
C5H10N2O3 + 8 O2 → …Réactifs :
n (O2) = 8 n (C5H10N2O3)• Mélange stœchiométrique :
• Mélange non-stœchiométrique :réactif limitant�
n (C5H10N2O3) = 1/8 n (O2)
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Équations chimiques – Réactif limitant
Équilibres et réactivité I
Exemple 2 : C5H10N2O3 + 8 O2 → 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
On brûle 10,000 g de C5H10N2O3 en présence de 10,000 g de O2 .Quelle masse de CO2 la réaction de combustion produit-elle ?
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Équations chimiques – Réactif limitant
Équilibres et réactivité I
Exemple 2 : C5H10N2O3 + 8 O2 → 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
On brûle 10,000 g de C5H10N2O3 en présence de 10,000 g de O2 .Quelle masse de CO2 la réaction de combustion produit-elle ?
n (C5H10N2O3) = m (C5H10N2O3) / M (C5H10N2O3) = 10,000 / 146,1445 = 0,0684 mol n (O2) stoechiométrique : n (O2) = n (C5H10N2O3) × 8 = 0,5474 mol
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Équations chimiques – Réactif limitant
Équilibres et réactivité I
Exemple 2 : C5H10N2O3 + 8 O2 → 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
On brûle 10,000 g de C5H10N2O3 en présence de 10,000 g de O2 .Quelle masse de CO2 la réaction de combustion produit-elle ?
n (C5H10N2O3) = m (C5H10N2O3) / M (C5H10N2O3) = 10,000 / 146,1445 = 0,0684 mol
n (O2) effectif : n (O2) = m (O2) / M (O2) = 10,000 / 31,9988 = 0,3125 mol n (O2) stoechiométrique : n (O2) = n (C5H10N2O3) × 8 = 0,5474 mol
� O2 réactif limitant ; C5H10N2O3 réactif en excès
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Équations chimiques – Réactif limitant
Équilibres et réactivité I
Exemple 2 : C5H10N2O3 + 8 O2 → 5 CO2 + 5 H2O + 2 NO2
On brûle 10,000 g de C5H10N2O3 en présence de 10,000 g de O2 .Quelle masse de CO2 la réaction de combustion produit-elle ?
n (C5H10N2O3) = m (C5H10N2O3) / M (C5H10N2O3) = 10,000 / 146,1445 = 0,0684 mol
n (O2) effectif : n (O2) = m (O2) / M (O2) = 10,000 / 31,9988 = 0,3125 mol n (O2) stoechiométrique : n (O2) = n (C5H10N2O3) × 8 = 0,5474 mol
n (CO2) effectif : n (CO2) = 5/8 n (O2) = 0,1953 molm (CO2) produit : m(CO2) = n(CO2)× M(CO2) = 8,5951 g .
O2 réactif limitant:
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Équations chimiques
Équilibres et réactivité I