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Bonjour, j'ai un devoir de Physique-Chimie que je ne comprends pas. Serait-il possible de m’aider ? Merci
Lorsqu’on introduit les réactifs dans des quantités de matières initiales telles qu’ils disparaissent tous, aucun réactif ne limite la transformation. Mais ce n’est pas toujours le cas.
Votre mission : Comment identifier le réactif limitant d’une transformation chimique ?
Doc 1 : Un ingrédient qui limite la préparation d’une pizza.
Le chef cuisinier du lycée propose au menu une part de pizza accompagnée d’une salade. Les ingrédients nécessaires pour une pizza sont : 1 pâte, 3 tomates, 1 petite boîte de champignons, 2 tranches de jambon et 1 boule de mozzarella. Le chef cuisinier, inquiet de savoir s’il a assez de chacun des ingrédients, fait l’inventaire de son stock.
Doc 2 : un réactif qui limite la combustion
Lors de la combustion du fer Fe(s) dans le dioxygène O2(g), il se forme de l’oxyde de fer Fe3O4(s). L’équation ajustée de cette combustion est :
3Fe(s) + 2O2(g) = Fe3O4(s)
Cette équation traduit le bilan de matière : elle indique les proportions, en mole, dans lesquelles les réactifs sont consommés et les produits se forment.
On modélise cette transformation : une mole d’atome de fer Fe est représentée par une boule grise, une mole de molécules de dioxygène O2 par une boule rouge.
Différents systèmes à l’état initial
- système 1 : 1 rectangle de 3 boules grises et un autre avec 2 boules rouges
- système 2 : 1 rectangle avec 6 boules grises et l’autre de 6 boules rouges
- système 3 : 1 rectangle de 9 boules grises et l’autre avec 6 boules rouges
- système 4 : 1 rectangle avec 9 boules grises et 1 autre de 4 boules rouges
1) Calculer le nombre maximal que le chef cuisinier peut préparer en déterminant l’ingrédient qui limite la préparation des pizzas.
2) Identifier le ou les systèmes (1, 2,3 et 4) du document à l’état initial dont les quantités de matière initiales des réactifs sont dans les proportions des nombres stoechiométriques*. (proportionnels à leur nombre stoechiométrique).
* Un nombre stoechiométrique est le nombre présent devant les espèces chimiques dans l’équation de réaction.
3) Pour les autres systèmes :
a) Identifier le réactif qui limite la combustion du fer dans le dioxygène.
b) Calculer, pour chaque réactif, le rapport (division) de la quantité de matière initiale sur le nombre stoechiométrique et comparer.
c) En déduire comment identifier le réactif limitant.
