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Chimie générale

Chimie générale. Éditions Études Vivantes. Les calculs stœchiométriques. diaporama réalisé par Christian Louis Ph.D. Définition du calcul stœchiométrique. Le calcul stœchiométrique permet de trouver les quantités de substances formées ou absorbées au cours d’une réaction chimique.

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Presentation Transcript

  1. Chimie générale Éditions Études Vivantes

  2. Les calculs stœchiométriques diaporama réalisé par Christian Louis Ph.D.

  3. Définition du calcul stœchiométrique Le calcul stœchiométrique permet de trouver les quantités de substances formées ou absorbées au cours d’une réaction chimique.

  4. Première étape du calcul stœchiométrique Calculons la masse de H2O produite par la réaction de 10,0 g de H2 avec 99,8 g de O2. La première étape du calcul consiste à dresser une liste des substances considérées et de trouver leur masse molaire (M) s’il y lieu. H2 M = 2,01588 g/mol O2 M = 31,9998 g/mol H2O M = 18,0153 g/mol Il n’est pas nécessaire de calculer la masse molaire si les données du problème ou les résultats obtenus sont en moles.

  5. Deuxième étape du calcul stœchiométrique La deuxième étape du calcul consiste à établir le nombre de moles initiales (no) des réactifs. no(H2) = 10,0 g mol 2,01588 g = 4,961 mol Pour une substance pure dont on connaît la masse m, n = m/M no(O2) = 99,8 g mol 31,9988 g = 3,119 mol Pour une substance pure dont on connaît le volume V et la masse volumique r , n = V r /M Pour une substance pure gazeuse dont on connaît le volume V, la pression P et la température T, n = PV/RT Pour une substance en solution dont on connaît la concentration C et le volume V, n = C V

  6. Troisième étape du calcul stœchiométrique La troisième étape du calcul consiste à établir l’équation équilibrée de la réaction et à construire une grille de calcul dont la première ligne donne les valeurs du nombre de moles initiales (no). H2 + O2 H2O 2 2 no 4,961 3,119 0

  7. H2 + O2 H2O 2 2 no 4,961 3,119 0 Quatrième étape du calcul stœchiométrique La quatrième étape du calcul consiste à établir le réactif limitant (celui qui n ’est pas en excès). Si les excès ne sont pas mentionnés dans l’énoncé du problème, on calcule les valeurs de no/a où a représente le coefficient de l ’équation équilibrée. no/a 2,480 3,119 Le réactif limitant correspond à la valeur minimum de no/a Réactif limitant : H2

  8. Cinquième étape du calcul stœchiométrique La cinquième étape du calcul consiste à établir les quantités de substances considérées dans la réaction chimique (nr). Calculs pour une réaction incomplète de rendement connu Calculs pour une réaction complète Détermination du rendement d’une réaction incomplète

  9. H2 + O2 H2O 2 2 no 4,961 3,119 0 Cinquième étape pour une réaction complète On établit les valeurs de nr en multipliant la valeur minimum de no/a par les valeurs individuelles de a. On établit les quantités finales des substances (nf) en soustrayant ou en additionnant les valeurs de nr et de no. no/a 2,480 minimum nr 2 x 2,480 1 x 2,480 2 x 2,480 nf 0 0,639 4,961 On établit les masses finales des substances (mf) en utilisant les masses molaires. Masse finale de H2O = 4,961 mol x 18,0153 g /mol = 89,4 g Autre type de calcul

  10. H2 + O2 H2O 2 2 no 4,961 3,119 0 Cinquième étape si le rendement est connu On établit les valeurs de nr en multipliant la valeur minimum de no/a par les valeurs individuelles de a et par le rendement. Soit un rendement de 0,600 ou 60,0% no/a 2,480 minimum On établit les quantités finales des substances (nf) en soustrayant ou en additionnant les valeurs de nret de no nr 2x0,600x 1x0,600x 2x0,600x 2,480 2,480 2,480 nr 2,977 1,488 2,977 nf 0 1,631 2,977 On établit les masses finales des substances (mf) en utilisant les masses molaires. Masse finale de H2O = 2,977 mol x 18,0153 g mol = 53,6 g Autre type de calcul

  11. H2 + O2 H2O 2 2 no 4,961 3,119 0 Cinquième étape : détermination du rendement On établit les valeurs théoriques de nr en multipliant la valeur minimum de no/a par les valeurs individuelles de a no/a 2,480 minimum On établit les quantités finales théoriques des substances (nf) en soustrayant ou en additionnant les valeurs de nr et de no nr 2 x 2,480 1 x 2,480 2 x 2,480 nr 4,961 2,480 4,961 nf 0 0,639 4,961 Si la quantité d ’eau réellement formée est de 54,0 g (2,997 mol) On établit le rendement en divisant la quantité réelle obtenue (mol ou g) par la quantité finale théorique % de rendement = 2,997 mol*100 = 60,4 % 4,961 mol Autre type de calcul

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