🍔 L'avancement d'une réaction et le réactif limitant
Pour faire un burger, il faut deux pains et un steak : avec 6 pains et 10 steaks, combien de burgers ? Bienvenue dans le monde de l'avancement ! Choisis une réaction, règle les quantités de départ, et regarde les atomes changer de partenaires jusqu'à ce que le réactif limitant dise stop.
🧪 Mode d'emploi : règle les curseurs (à droite, ou sous l'animation sur téléphone), lance avec ▶, observe les mesures et relève les 🎯 défis. Le bouton ⛶ agrandit l'animation, idéal sur téléphone à l'horizontale.
Ce que tu vois
- À chaque pas, les molécules de réactifs se rencontrent et leurs atomes se réarrangent en molécules de produits : aucun atome n'apparaît ni ne disparaît, ils changent seulement de partenaires.
- Les quantités consommées et formées sont proportionnelles aux coefficients stœchiométriques : quand x augmente de 1 mol, il disparaît 2 mol de O2 pour 1 mol de CH4.
- La réaction s'arrête dès qu'un réactif est épuisé : c'est le réactif limitant. L'avancement atteint alors sa valeur maximale xmax, et l'autre réactif est en excès.
- Si les deux réactifs disparaissent en même temps, le mélange initial était dans les proportions stœchiométriques.
Expériences à faire
- Avant de lancer la réaction, calcule xmax et devine le réactif limitant. Le tableau te donne-t-il raison ?
- Avec 3 mol de CH4, combien de O2 faut-il pour qu'il ne reste rien à la fin ?
- Dans la synthèse de l'eau, double les deux quantités initiales : que deviennent xmax et le réactif limitant ?
- Avec 7 pains, combien de burgers peux-tu faire au maximum, même avec une montagne de steaks ?
- Choisis ✏️ Ma réaction : règle tes coefficients (par exemple 3 A + 2 B → 4 C) et tes quantités, puis prédis xmax et le réactif limitant avant de lancer !
La chimie derrière l'animation
- L'avancement x (en mol) mesure le nombre de fois où la réaction s'est produite, compté en moles. Pour a A + b B → c C + d D : n(A) = n0(A) − a x et n(C) = c x.
- Le tableau d'avancement présente l'état initial (x = 0), l'état en cours (x) et l'état final (x = xmax pour une réaction totale).
- xmax est la plus petite des valeurs n0(A) / a et n0(B) / b ; le réactif correspondant est le réactif limitant.
- Mélange stœchiométrique : n0(A) / a = n0(B) / b, les deux réactifs sont entièrement consommés.
- Combustion complète du méthane : CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O ; synthèse de l'eau : 2 H2 + O2 → 2 H2O. Dans l'animation, un dessin représente 0,5 mol (davantage pour les grandes quantités).
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