L'avancement d'une réaction chimique
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Si je considère la formation d'eau à partir de la réaction entre le dihydrogène et le dioxygène, je sais que :
Cette équation signifie que lorsque 2 moles de dihydrogène réagissent avec 1 mole de dioxygène, 2 moles d'eau apparaissent.
Il est cependant plus explicite de coefficienter ce bilan en introduisant une inconnue x, soit : lorsque 2x moles de dihydrogène réagissent avec x moles de dioxygène, il apparaît 2x moles d'eau.
Cette formulation permet de décrire la composition du système à tout instant.
- Dans l'état initial, l'avancement est nul donc : x = 0 mol (la réaction n'a pas commencé) ;
- En cours de réaction, l'avancement x augmente de plus en plus. En effet, plus la réaction « avance », plus on consomme de réactif et plus on fabrique de produit.
- Dans l'état final, l'avancement est maximal : x = xmax (la réaction n'avance plus).
Considérons la réaction de synthèse
de l'eau décrite par :
.
On prend dans l'état initial 1,5 mole de
dihydrogène et 5 moles de dioxygène.
D'après ce qui précède, je peux calculer, à tout instant t, la quantité de matière de chaque réactif qui reste et la quantité de matière de chaque produit qui apparaît :
nt (H2) = 1,5 - 2x
[à l'instant t, 2x moles de dihydrogène ont
été consommées].
nt (O2) = 5 - x
[à l'instant t, x moles de dioxygène ont
été consommées].
nt (H2O) = + 2x [à
l'instant t, 2x moles d'eau sont apparues].
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