Fiche de révision : Calculs stœchiométriques

📋 Plan du Cours

1. Fondements de la stœchiométrie
2. Calculs en moles et masses
3. Application au sulfate de baryum
4. Réactif limitant et excès
5. Rendement des réactions

📖 1. Fondements de la stœchiométrie

🔑 Notions clés & Définitions

• Stœchiométrie : Étude des proportions de réactifs consommés et de produits formés dans une réaction chimique conformément au principe de conservation de la masse.

📝 Points essentiels

📌 Une équation chimique indique qualitativement quels sont les réactifs et les produits, mais elle fournit aussi les proportions quantitatives nécessaires pour calculer les quantités de matière à utiliser et à former.

• Dans la réaction $2Na(s) + Cl_2(g) \rightarrow 2NaCl(s)$, deux moles de sodium réagissent avec une mole de dichlore pour former deux moles de chlorure de sodium.

💡 Astuce mémo

Équation équilibrée → proportions conservant la masse

📖 2. Calculs en moles et masses

★ À maîtriser

• 🔄 Un calcul stœchiométrique associe successivement:
  1. le coefficient en moles
  2. la masse molaire en grammes par mole
  3. la masse en grammes

Compléments

• Dans l’exemple du sodium, les masses correspondantes sont 46 g de sodium, 70,9 g de dichlore et 116,9 g de chlorure de sodium.

💡 Astuce mémo

n → M → m

📖 3. Application au sulfate de baryum

🔑 Notions clés & Définitions

• Sulfate de baryum : Opacifiant du tube digestif constitué de microparticules solides non solubles dans l’eau, qui ne sont ni digérées ni absorbées.

★ À maîtriser

• Pour obtenir 12 g de sulfate de baryum, il faut 0,051 mol de sulfate de baryum, correspondant à 5 g de réactif de masse molaire 98,076 g/mol et à 8,64 g de réactif de masse molaire 233,36 g/mol.

Compléments

• Le baryum possède le numéro atomique Z = 56 et sa forte densité favorise l’absorption des rayons X, ce qui crée un contraste radiologique.

💡 Astuce mémo

Le baryum dense opacifie le tube digestif aux rayons X

📖 4. Réactif limitant et excès

🔑 Notions clés & Définitions

• Conditions stœchiométriques : Mélange des réactifs dans les proportions indiquées par l’équation chimique équilibrée.
• Réactif limitant : Réactif totalement consommé qui détermine l’arrêt de la réaction ainsi que la quantité maximale de produits formés.
• Réactif en excès : Réactif qui n’est pas totalement consommé à la fin de la réaction.

📝 Points essentiels

• Dans la réaction $2Al(s) + 3Br_2(g) \rightarrow 2AlBr_3(s)$, si les quantités initiales sont 5 mol d’aluminium et 3 mol de dibrome, le dibrome est limitant, 2 mol d’aluminium réagissent et 3 mol d’aluminium restent après la réaction.

💡 Astuce mémo

Limitant consommé, excès restant

📖 5. Rendement des réactions

🔑 Notions clés & Définitions

• Rendement : Comparaison de la quantité de produit obtenue expérimentalement à la quantité de produit calculée théoriquement, exprimée en pourcentage massique ou molaire.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le rendement vérifie $\eta = \frac{\text{quantité de produit obtenue}}{\text{quantité de produit calculée}}$.

Compléments

• Le rendement peut être diminué par: une réaction incomplète, des pertes pratiques dues à des erreurs de manipulation comme un transvasement ou un filtrage, des réactions secondaires

💡 Astuce mémo

Pertes ou réaction incomplète → rendement inférieur au rendement calculé

📊 Tableaux de synthèse

Réactif limitant et réactif en excès