Fiche de cours

Réaction chimique colorée : analyser réactifs et produits

Lycée   >   Premiere   >   Physique Chimie   >   Réaction chimique colorée : analyser réactifs et produits

  • Fiche de cours
  • Quiz et exercices
  • Vidéos et podcasts
Objectif(s)
Au cours d’une transformation chimique, des espèces chimiques disparaissent et d’autres apparaissent.
Comment décrit-on l’évolution d’un système chimique au cours de la réaction chimique ?
Qu’est-ce que le réactif limitant ?
Comment décrit-on l’état final du système ?

1. Equation de la réaction et état du système
Le système chimique évolue entre un état initial et un état final.
a. Equation de la réaction
On considère la réaction chimique entre les ions iodure et les ions peroxodisulfate.
S2O82- (aq)+ 2 I- (aq)  →  I2 (aq) + 2 SO42- (aq)

Les espèces qui disparaissent (S2O82- et 2 I-) sont les réactifs.
Les espèces qui apparaissent (I2 et SO42-) sont les produits.

Tous les ions sont incolores. Le diiode est jaune–brun.
Au début, la solution est incolore. Au cours de la réaction chimique, une coloration brune apparaît.
Cette réaction est lente, ce qui permet d’observer son évolution à l’œil nu.
b. Evolution de la couleur du mélange
La quantité de diiode qui se forme au cours de la transformation augmente au cours du temps. Plus la quantité de diiode formée est importante, et plus la concentration en diiode est élevée ; la coloration passe de l’incolore, au brun en passant par des tons de jaune :
c. Etat du système
On peut décrire l’évolution du système au cours de la transformation chimique. Le système évolue d’un état initial vers un état final, qui dépend des conditions initiales.


État initial État intermédiaire État final
S2O82- (aq)
I -
S2O82- (aq)
I -
I2 (aq)
SO42-
?


D’après l’équation de la réaction, une mole d’ions peroxodisulfate S2O82- réagit avec deux moles d’ions iodure I - pour former une mole de diiode I2 et deux moles d’ions sulfate SO42-.
2. Tableau d'évolution et avancement de la réaction
Pour décrire l’évolution du système, on utilise un outil : le tableau d’évolution du système.
a. Avancement de la réaction
L’avancement de la réaction, noté « x », est un nombre qui s’exprime en mole et qui représente la quantité de matière qui a réagi pour un état intermédiaire.

D’après l’équation de la réaction, x mole d’ions peroxodisulfate S2O82- réagit avec 2x moles d’ions iodure I- pour former x mole de diiode I2 et 2x moles d’ions sulfate SO42-.
b. Tableau d'évolution du système
On établit le tableau donnant la composition, en mole, du système, dans l’état initial, dans un état intermédiaire puis dans l’état final.
Dans chaque colonne, on donne la quantité de matière de chaque réactif et chaque produit.

Au cours de la réaction, les quantités de réactifs diminuent alors que les quantités de produits augmentent.

Les quantités qui disparaissent ou apparaissent (x, 2x, etc…) sont directement reliées aux nombres stœchiométriques.

Tableau d’évolution du système :

Équation de la réaction S2O82- (aq) + 2 I - (aq)   I2 (aq) + 2 SO42- (aq)
État du système Avancement Quantités de matière dans le système (en mol)
État initial 0 nS2O82- nI- nI2 nSO42-
État intermédiaire x nS2O82- - x nI- - 2x nI2 + x nSO42- + 2x


Les quantités de matière sont des grandeurs positives ;
nS2O82- – x > 0 et nI- - 2x > 0.
3. Etat final du système
La réaction chimique s’arrête lorsqu’un des deux réactifs a disparu.
a. Avancement maximal
Équation de la réaction S2O82- (aq) + 2 I- (aq)   I2 (aq) + 2 SO42- (aq)
État du système Avancement Quantités de matière dans le système (en mol)
État initial 0 nS2O82- nI- nI2 nSO42-
État intermédiaire x nS2O82- - x nI- - 2x nI2 + x nSO42- + 2x
État final xmax nS2O82- - xmax nI- - 2 xmax nI2 + xmax nSO42- + 2 xmax


Le réactif qui est totalement consommé en premier est appelé le réactif limitant. On est alors dans l’état final du système.
Lorsque la quantité de matière du réactif limitant est nulle, on a l’avancement maximal.
b. Etat final
Pour déterminer l’avancement final, le réactif limitant, et la composition chimique du système dans l’état final, on fait des hypothèses.

Hypothèse 1 : l’ion peroxodisulfate est le réactif limitant :
nS2O82- - xmax = 0, soit nS2O82- = xmax

Hypothèse 2 : l’ion iodure est le réactif limitant :
nI- - 2 xmax= 0, soit xmax= nI-/2.

On choisit la plus petite valeur de xmax car la réaction s’arrête dès que l’un des réactifs est consommé (quantité de matière nulle).
On en déduit le réactif limitant et l’avancement maximal xmax.
c. Influence des conditions initiales
En fonction des quantités de matière initialement introduites dans l’état initial, le réactif limitant, l’avancement maximal et l’état du système dans l’état final seront différents.

Lorsque dans l’état final les deux réactifs ont été totalement consommés on dit que les réactifs étaient introduits dans les proportions stœchiométriques.
L'essentiel
Au cours d’une transformation chimique, des espèces chimiques disparaissent (les réactifs) pour former de nouvelles espèces chimiques (les produits).
Le système chimique évolue d’un état initial vers un état final en passant par un état intermédiaire. L’avancement, noté x, est un outil qui permet de décrire les quantités de matière qui ont réagi et qui ont été formées dans un état intermédiaire.
On utilise un tableau d’évolution du système pour décrire l’évolution du système au cours de la transformation.

Évalue ce cours !

 

Note 3.6 / 5. Nombre de vote(s) : 47

Des quiz et exercices pour mieux assimiler sa leçon

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des quiz et exercices en accompagnement de chaque fiche de cours. Les exercices permettent de vérifier si la leçon est bien comprise ou s’il reste encore des notions à revoir.

S’abonner

 

Des exercices variés pour ne pas s’ennuyer

Les exercices se déclinent sous toutes leurs formes sur myMaxicours ! Selon la matière et la classe étudiées, retrouvez des dictées, des mots à relier ou encore des phrases à compléter, mais aussi des textes à trous et bien d’autres formats !

Dans les classes de primaire, l’accent est mis sur des exercices illustrés très ludiques pour motiver les plus jeunes.

S’abonner

 

Des quiz pour une évaluation en direct

Les quiz et exercices permettent d’avoir un retour immédiat sur la bonne compréhension du cours. Une fois toutes les réponses communiquées, le résultat s’affiche à l’écran et permet à l’élève de se situer immédiatement.

myMaxicours offre des solutions efficaces de révision grâce aux fiches de cours et aux exercices associés. L’élève se rassure pour le prochain examen en testant ses connaissances au préalable.

S’abonner

Des vidéos et des podcasts pour apprendre différemment

Certains élèves ont une mémoire visuelle quand d’autres ont plutôt une mémoire auditive. myMaxicours s’adapte à tous les enfants et adolescents pour leur proposer un apprentissage serein et efficace.

Découvrez de nombreuses vidéos et podcasts en complément des fiches de cours et des exercices pour une année scolaire au top !

S’abonner

 

Des podcasts pour les révisions

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des podcasts de révision pour toutes les classes à examen : troisième, première et terminale.

Les ados peuvent écouter les différents cours afin de mieux les mémoriser en préparation de leurs examens. Des fiches de cours de différentes matières sont disponibles en podcasts ainsi qu’une préparation au grand oral avec de nombreux conseils pratiques.

S’abonner

 

Des vidéos de cours pour comprendre en image

Des vidéos de cours illustrent les notions principales à retenir et complètent les fiches de cours. De quoi réviser sa prochaine évaluation ou son prochain examen en toute confiance !

S’abonner

Découvrez le soutien scolaire en ligne avec myMaxicours

Plongez dans l'univers de myMaxicours et découvrez une approche innovante du soutien scolaire en ligne, conçue pour captiver et éduquer les élèves de CP à la terminale. Notre plateforme se distingue par une riche sélection de contenus interactifs et ludiques, élaborés pour stimuler la concentration et la motivation à travers des parcours d'apprentissage adaptés à chaque tranche d'âge. Chez myMaxicours, nous croyons en une éducation où chaque élève trouve sa place, progresse à son rythme et développe sa confiance en soi dans un environnement bienveillant.

Profitez d'un accès direct à nos Profs en ligne pour une assistance personnalisée, ou explorez nos exercices et corrigés pour renforcer vos connaissances. Notre assistance scolaire en ligne est conçue pour vous accompagner à chaque étape de votre parcours éducatif, tandis que nos vidéos et fiches de cours offrent des explications claires et concises sur une multitude de sujets. Avec myMaxicours, avancez sereinement sur le chemin de la réussite scolaire, armé des meilleurs outils et du soutien de professionnels dédiés à votre épanouissement académique.

EXERCE-TOI EN T'ABONNANT

Fiches de cours les plus recherchées

Physique Chimie

Synthèse soustractive

Physique Chimie

Ressources énergétiques renouvelables ou non

Physique Chimie

Paramètres influençant la couleur d'une substance

Physique Chimie

Les indicateurs colorés

Physique Chimie

Molécules organiques colorées

Physique Chimie

Formule topologique

Physique Chimie

Se protéger des risques chimiques

Physique Chimie

Le moment d'une force par rapport à un axe de rotation

Physique Chimie

Axe de rotation et bras de levier

Physique Chimie

Le couple de forces