Proportions stœchiométriques et généralisation
Définition : Proportions stœchiométriques
On parle de proportions stœchiométriques lorsque les quantités de matière initiales des réactifs sont dans les proportions de l'équation chimique.
Dans ce cas de figure, pour une réaction chimique totale, les réactifs sont totalement consommés en fin de réaction. En d'autres termes, il n'existe pas de réactif limitant, les quantités de matière finales des réactifs sont toutes égales à zéro.
Méthode : Déterminer si les réactifs sont dans les proportions stœchiométriques
Si on considère une réaction chimique quelconque :
\(a\ A + b\ B \rightarrow c\ C + d\ D\)
Dans l'état final on peut écrire :
\(n(A)=n_0(A)-a \times x_{max}\)
\(n(B)=n_0(B)-b \times x_{max}\)
Si les réactifs sont dans les proportions stœchiométriques, leurs quantités de matière finales sont nulles, donc
\(x_{max}=\dfrac{n_0(A)}{a}=\dfrac{n_0(B)}{b}\)
Méthode : Déterminer rapidement le réactif limitant et la valeur de xmax
Pour la même réaction chimique quelconque : \(a\ A + b\ B \rightarrow c\ C + d\ D\).
Pour déterminer xmax, il suffit finalement de comparer \(\dfrac{n_0(A)}{a}\) et \(\dfrac{n_0(B)}{b}\) (adapter si la réaction admet plus de deux réactifs).
La plus petite de ces deux valeurs donne la valeur de xmax.
Le réactif correspondant à cette valeur est le réactif limitant.