3. Avancement et réactif limitant
Fiche de révision — Première spécialité physique-chimie • mrnasri.com
- Construire un tableau d'avancement
- Identifier le réactif limitant
- Calculer l'avancement maximal x_max
- Déterminer la composition à l'état final
I. Avancement x
L'avancement x mesure l'évolution d'une réaction. Il est nul au départ et augmente jusqu'à x_max à la fin.
Pour la réaction a A + b B → c C + d D :
- n(A) = n₀(A) − a·x
- n(B) = n₀(B) − b·x
- n(C) = c·x • n(D) = d·x
II. Tableau d'avancement
III. Réactif limitant et x_max
Le réactif limitant est celui qui disparaît en premier. On le détermine en calculant x_max pour chaque réactif :
Si x_max(A) < x_max(B), alors A est le réactif limitant (B est en excès).
IV. Mélange stœchiométrique
Quand x_max(A) = x_max(B), aucun des deux n'est en excès : les deux réactifs disparaissent ensemble.
V. Exemple type Bac
Énoncé. Combustion : 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. On part de n₀(H₂) = 4 mol et n₀(O₂) = 1 mol.
1) Calculer x_max pour chaque réactif.
x_max(H₂) = 4/2 = 2 mol • x_max(O₂) = 1/1 = 1 mol.
2) Identifier le réactif limitant et l'avancement final.
x_max(O₂) < x_max(H₂) → O₂ est le réactif limitant. x_f = 1 mol.
3) Composition à l'état final.
n(H₂) = 4 − 2×1 = 2 mol • n(O₂) = 0 • n(H₂O) = 2×1 = 2 mol.
⚠ Erreurs fréquentes à éviter
- Oublier les coefficients stœchiométriques dans n = n₀ − a·x.
- Confondre réactif limitant et réactif en excès.
- Calculer x_max sur un seul réactif (toujours comparer).
- Donner un avancement négatif (impossible).
★ À retenir absolument
• Tableau d'avancement : initial / en cours / final
• x_max = n₀/coefficient du plus petit
• Réactif limitant = disparaît en premier
• À l'état final : n_limitant = 0