Chimie
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Taux d'avancement de réaction, taux de conversion par rapport à un réactif

Une réaction incomplète est une réaction qui ne peut pas être totale , comme par exemple la réaction de l'acide éthanoïque (acide faible) avec l'eau : à laquelle est associée une constante d'équilibre . Ce peut être aussi une réaction totale dont l'évolution n'a pas encore eu le temps de se terminer. La valeur de l' avancement de réaction peut alors, lorsque la réaction est incomplète, être inférieure à la valeur maximale de l'avancement de réaction .

On peut donc, pour mesurer l'évolution de la réaction par rapport à l'évolution maximale, définir un taux d'avancement de réaction que l'on notera , étant une grandeur sans dimension , qui représentera la fraction de réactifs ayant réagi par rapport à celle qui aurait disparu si la réaction était totale.

Le taux ou degré d'avancement de réaction s'écrit :

.

Lorsque la réaction est totale, c'est à dire lorsqu'elle consomme la totalité d'au moins un des réactifs, le taux d'avancement de réaction vaut 1 (ou encore 100%). Si ce n'est pas le cas, le taux d'avancement de réaction est compris entre 0 et 1 ( ou entre 0 et 100%).

Ce taux d'avancement peut être différent du taux de conversion relatif lui à chacun des réactifs.

Le taux de conversion du réactif est égal au rapport du nombre de moles de restant sur le nombre de moles de initialement présentes. On écrira donc :

et

Si les proportions initiales de et de sont différentes des proportions stœchiométriques , seul le taux de conversion du réactif minoritaire sera égal au taux d'avancement de réaction.

Exemple : Réaction incomplète de synthèse de l'ammoniac

Soit un réacteur fermé contenant initialement une mole de diazote et une mole de dihydrogène . Dans ce réacteur peut se produire la réaction :

A un instant donné, le contenu du réacteur est de : 0,8 mol de , 0,4 mol de et 0,4 mol de .

Quels sont à cet instant les valeurs de l'avancement de réaction , du taux d'avancement de réaction et des taux de conversion par rapport à et ?

  • Solution non détaillée

Valeurs des taux de conversion :

,

.

  • Solution détaillée animée...

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