Chimie · 05 / 10
Réactions : proportions et réactif limitant
Première · Exemple résolu et 4 exercices corrigés, à ton rythme.
Le principe, simplement
Une équation de réaction conserve les atomes et la charge. Ses coefficients donnent des rapports de quantités de matière, pas des rapports de masses. Pour identifier un réactif limitant, compare les quantités disponibles divisées par leurs coefficients. Le plus petit rapport fixe l’avancement maximal dans le modèle d’une réaction totale.
- 01Équilibrer
- 02Quantités en mol
- 03Comparer n/coefficient
- 04Limitant et produits
EXEMPLE RÉSOLU
Du cours au raisonnement
2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. Avec 0,6 mol H₂ et 0,4 mol O₂, les rapports sont 0,6/2 = 0,3 et 0,4/1 = 0,4. H₂ est limitant ; jusqu’à 0,6 mol d’eau se forment.
Trouver le réactif limitant
Pour 2H₂ + O₂ → 2H₂O, supposons 3 mol de H₂ et 2 mol de O₂. Les rapports quantité/coefficient sont 3/2=1,5 et 2/1=2. Le minimum 1,5 fixe l’avancement maximal : H₂ est limitant, 3 mol d’eau se forment et il reste 0,5 mol d’O₂ dans le modèle de transformation totale.
Résoudre un problème dans cette matière
- Identifier les espèces
Écris les formules et les états lorsqu’ils sont utiles. Distingue atome, ion, molécule et quantité de matière. La charge totale se conserve.
- Relier les quantités
Passe entre masse, quantité et concentration avec m = nM et C = n/V. Le volume V est celui de la solution finale, avec des unités cohérentes.
- Exploiter les coefficients
Équilibre la réaction avant le tableau d’avancement. Pour trouver le réactif limitant, compare les quantités initiales divisées par leur coefficient.
- Vérifier le contexte
Une quantité restante ne peut pas être négative. Contrôle conservation, unités et conditions : solution diluée, milieu, transformation totale ou équilibre.
À TOI DE JOUER
01 · Une tentative avant la correction
Avec 0,4 mol H₂ et 0,1 mol O₂, quel réactif limite ?
Un indice
Compare n/coefficient pour chaque réactif.
Voir et comprendre la correction
H₂ : 0,4/2 = 0,2. O₂ : 0,1/1 = 0,1. O₂ limite ; la quantité maximale d’eau est 2 × 0,1 = 0,2 mol.
Compare la méthode, les conditions et le résultat ; indique précisément ce que tu dois reprendre.
PROGRESSER PAR LA PRATIQUE
Trois défis supplémentaires, avec correction
Commence par le premier défi. Écris ta démarche avant d’ouvrir un indice ; utilise la correction pour retrouver la première étape qui bloque.
Pour 2H₂ + O₂ → 2H₂O, quelle quantité d’O₂ réagit avec 4 mol de H₂ ?
Un indice pour démarrer
Lis le rapport 2:1 dans les coefficients.
Correction étape par étape
- Deux moles de H₂ consomment une mole d’O₂.
- Quatre moles de H₂ consomment deux moles d’O₂.
- Les coefficients portent sur les quantités, pas directement les masses.
Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.
On dispose de 3 mol H₂ et 2 mol O₂. Quel réactif limite la réaction précédente ?
Un indice pour démarrer
Compare n initial/coefficient.
Correction étape par étape
- Pour H₂ : 3/2 = 1,5 ; pour O₂ : 2/1 = 2.
- Le plus petit rapport est celui de H₂ : il est limitant.
- On forme au maximum 2 × 1,5 = 3 mol H₂O.
Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.
La théorie prévoit 10 g de produit, mais on récupère 8 g. Quel rendement de synthèse ?
Un indice pour démarrer
Compare masse récupérée et masse théorique.
Correction étape par étape
- Rendement = 8/10.
- Le rendement vaut 0,8 = 80 %.
- Un rendement inférieur à 100 % peut venir de pertes ou de réactions secondaires.
Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.
L’erreur à éviter
Choisir le limitant uniquement parce qu’il a la plus petite masse ou quantité.
Sans tes notes, peux-tu…
- Expliquer le principe avec tes mots ?
- Reconstruire le schéma et ses liens ?
- Résoudre l’exercice et justifier la méthode ?
Choisir un état le conserve dans ce navigateur. C’est ton auto-évaluation, pas une note.