Le document traite des transformations chimiques, en se concentrant sur les réactions entre ions iodures et peroxodisulfates. Il présente une modélisation de la réaction à l'aide d'équations bilans et explique la conservation des éléments et des charges. De plus, il aborde la notion de réactif limitant et comment déterminer l'évolution d'un système chimique.

1. PHYKÊMIA
L’ESSENTIEL 3
1èreS
P. Bellanca-Penel, Lycée Ampère, Lyon
Chap 4.3 La transformation
chimique et sa description

2. Transformation
chimique
Il y a transformation chimique lorsque qu’au moins une
espèce chimique disparait et qu’une autre apparaît.
Etat initial
Pression i
Température i
Espèces et
quantités : A (na),
B (nb), etc
Etat final
Pression f
Température f
Transformation
Espèces et
chimique
quantités : C (nc),
D (nd), etc

3. Transformation des ions iodures au
contact des ions peroxodisulfates
Etat initial
Pi
Ti
iodure
peroxodisulfate
Etat final
Pf
Tf
Transformation
chimique
diiode
sulfate

4. Transformation des ions iodures au
contact des ions peroxodisulfates
Etat initial
Pi
Ti
Etat final
Transformation Pf
Tf
chimique
−
(aq)
iodure I
peroxodisulfate
2−
8 (aq)
S2O
diiode
sulfate
I 2 (aq)
SO
2−
4 (aq)

5. Modélisation macroscopique : équation bilan
Au niveau macroscopique, une réaction chimique
modélise une T.C et peut être décrite par une
équation bilan
I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + SO
2−
4 (aq)

6. modélisation macroscopique : équation bilan
2I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
* conservation des éléments
* conservation de la charge
électrique
2−
4(aq)

7. Comment lire une
équation bilan ?
(stoechiométrie d’une équation)

8. Aux
proportions

9. Comment lire une une équation
Comment lire équation bilan ? bilan ?
2I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)

10. Comment lire une une équation
Comment lire équation bilan ? bilan ?
la T.C consomme deux fois moins de
peroxodisulfate qu’elle ne produit de
sulfate
2I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)

11. Comment lire une une équation
Comment lire équation bilan ? bilan ?
la T.C consomme deux fois moins de
peroxodisulfate qu’elle ne produit de
sulfate
2I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
la T.C consomme deux
fois plus d’iodure qu’elle
ne produit de diiode
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)

12. Comment lire une équation bilan ?
la T.C consomme deux fois moins de
peroxodisulfate qu’elle ne produit de
sulfate
2I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
la T.C consomme deux
fois plus d’iodure qu’elle
ne produit de diiode
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
la T.C produit deux fois
plus de sulfate que de
diiode

13. Les proportions stoechiométriques...
2I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
Ce sont les proportions qui respectent
celles de l’équation bilan.
2−
4(aq)

14. Les proportions stoechiométriques...
1/2
2I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
Ce sont les proportions qui respectent
celles de l’équation bilan.
La T.C consomme deux fois plus d’ions
iodure que d’ions thiosulfates
2−
4(aq)

15. Les proportions stoechiométriques...
2I
I
−
+
(aq)
−
(aq)
état
initial
2−
8 (aq)
S2O
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)

16. Les proportions stoechiométriques...
2I
I
−
+
(aq)
−
(aq)
état
initial
2−
8 (aq)
S2O
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
I
−
(aq)
12 mol
2−
8 (aq)
S2O
6 mol
2−
4(aq)

17. Comment
déterminer
l’évolution d’un
système chimique ?

18. Comment déterminer l’évolution
d’un système chimique ?
2I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
l’évolution du système chimique peut être décrit par
une seule variable,

19. Comment déterminer l’évolution
d’un système chimique ?
2I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
l’évolution du système chimique peut être décrit par
une seule variable,
l’avancement
molaire x.

20. Comment déterminer l’évolution
d’un système chimique ?
2I
−
+
(aq)
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
l’évolution du système chimique peut être décrit par
une seule variable, l’avancement molaire x.
c’est une quantité de réactif consommée
dans un état intermédiaire quelconque

21. Tableau d’avancement d’un
système chimique ?
2I
avance
Etat
ment
Initial
0
Inter
x
Final
x
max
−
(aq)+
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
quantités (mol) présentes dans le système
2−
4(aq)

22. Tableau d’avancement d’un
système chimique ?
2I
−
(aq)+
avance
Etat
ment
Initial
0
Inter
x
Final
x
max
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
quantités (mol) présentes dans le système
ni (I − )
2−
ni (S2O8 )
0
0
2−
4(aq)

23. Tableau d’avancement d’un
système chimique ?
2I
−
(aq)+
avance
Etat
ment
Initial
0
Inter
x
Final
x
max
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
quantités (mol) présentes dans le système
ni (I − )
2−
ni (S2O8 )
ni (S2O ) − x
2−
8
0
0
x
2x

24. Tableau d’avancement d’un
système chimique ?
2I
−
(aq)+
avance
Etat
ment
Initial
0
Inter
x
Final
x
max
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
quantités (mol) présentes dans le système
ni (I − )
2−
ni (S2O8 )
ni (I ) − 2x ni (S2O ) − x
−
2−
8
0
0
x
2x

25. Tableau d’avancement d’un
système chimique ?
2I
−
(aq)+
avance
Etat
ment
Initial
0
Inter
x
Final
x
max
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
quantités (mol) présentes dans le système
ni (I − )
2−
ni (S2O8 )
ni (I ) − 2x ni (S2O ) − x
−
2−
8
0
0
x
2x

26. Tableau d’avancement d’un
système chimique ?
2I
−
(aq)+
avance
État
ment
Initial
Inter
Final
0
2−
8 (aq)
S2O
quantités (mol) présentes dans le système
ni (I − )
2−
ni (S2O8 )
x
ni (I ) − 2x ni (S2O ) − x
x
2−
ni (S2O8 ) − xmax
ni (I ) − 2xmax
max
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
−
−
2−
8
0
0
x
2x
xmax
2x
max

27. Qu’est-ce qui limite
l’avancement d’une
transformation
chimique ?

28. Le réactif limitant
celui
qui limite par son
épuisement,
l’avancement de la
Le réactif limitant est
réaction.

29. Le réactif limitant
celui
qui limite par son
épuisement,
l’avancement de la
Le réactif limitant est
réaction.
alors, x=xmax

30. Le réactif limitant
2I
−
(aq)+
I
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
−
(aq)
ou
2−
(aq)
8
S2O
2−
4(aq)
?

31. Le réactif limitant
ple
xem
ne
U
2I
−
(aq)+
avance
État
ment
Initial
0
Inter
x
Final
x
max
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
quantités (mol) présentes dans le système
8
6
0
0
2−
4(aq)

32. Le réactif limitant
ple
xem
ne
U
2I
−
(aq)+
avance
État
ment
2−
8 (aq)
S2O
quantités (mol) présentes dans le système
Initial
0
Inter
x
2−
ni (S2O8 ) − x
Final
x
0 ????
max
I 2 (aq) + 2SO
8
6
xmax= 6
0
0
2−
4(aq)

33. Le réactif limitant
ple
xem
ne
U
2I
−
(aq)+
avance
État
ment
Initial
0
Inter
x
Final
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
quantités (mol) présentes dans le système
8
Il faudrait
consommer
x
12 mol
max
6
2−
ni (S2O8 ) − x
0 ????
xmax= 6
0
0
2−
4(aq)

34. Le réactif limitant
ple
xem
ne
U
2I
−
(aq)+
avance
État
ment
Initial
0
Inter
2−
8 (aq)
S2O
quantités (mol) présentes dans le système
x
Final
I 2 (aq) + 2SO
8
Il faudrait
ible
oss
consommer
mp
I
x
12 mol
max
6
0 ????
xmax= 6
0
0
2−
4(aq)

35. Le réactif limitant
ple
xem
ne
U
2I
−
(aq)+
avance
État
ment
Initial
0
Inter
x
Final
x
max
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
quantités (mol) présentes dans le système
8
ni (I − ) − 2x
0 ????
xmax= 4
6
0
0
2−
4(aq)

36. Le réactif limitant
ple
xem
ne
U
2I
−
(aq)+
avance
État
ment
Initial
0
Inter
x
Final
x
max
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
quantités (mol) présentes dans le système
8
ni (I − ) − 2x
0 ????
xmax= 4
6
Il faudrait
consommer
8/2= 4 mol
0
0
2−
4(aq)

37. Le réactif limitant
ple
xem
ne
U
2I
−
(aq)+
avance
État
ment
Initial
0
Inter
x
Final
x
max
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
quantités (mol) présentes dans le système
8
ni (I − ) − 2x
0
6
2−
ni (S2O8 ) − x
2
0
0
x
2x
4
8

38. Le réactif limitant
ple
xem
ne
U
2I
−
(aq)+
avance
État
ment
Initial
0
Inter
x
Final
x
max
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
quantités (mol) présentes dans le système
8
ni (I − ) − 2x
0
6
2−
ni (S2O8 ) − x
2
0
0
x
2x
4
8

39. Le réactif limitant
ple
xem
ne
U
2I
−
(aq)+
avance
État
ment
Initial
2−
8 (aq)
S2O
I 2 (aq) + 2SO
2−
4(aq)
quantités (mol) présentes dans le système
0
8
6
0
0
L’état finaln du −système O ) − x
chimique dépend de son x
état
(I ) 2x
Inter
x
x
n (S
initial et de sa stoechiométrie.
−
i
Final
x
max
i
0
2
2−
8
2
4
8

40. A très bientôt
sur
PHYKHÊMIA