DEMO Identifier-le-réactif-limitant-décrire-quantitativement-l’état-final-d’un-système-chimique

Le 20-03-2019

Les couleurs de la matière

Identifier le réactif limitant, décrire
quantitativement l’état final d’un
système chimique
Soit la réaction entre V1 = 10 mL de solution de diiode
I2 à C1 = 1, 5.10−2 mol/L et V_2= 10 mL de solution de
thiosulfate de sodium (S2 O32− + 2 N a+ ) à C2 = 2, 5.10−2
mol/L selon l’équation suivante :
I2 + 2S2 O32− → 2I − + S4 O62−
Déterminer

le

réactif

limitant

et

décrire

quantitativement l’état final du système chimique.

Etape 1 : Calculer les quantités de matières
initiales des différentes espèces chimiques
présentes dans l’équation
Soit n_1i la quantité initiale de diiode et n_2i la quantité
initiale de thiosulfate de sodium.
On a :
• n1i = C1 × V1 = 1, 5.10^-2×10.10^-3= 1, 5.10^-4mol
• n2i = C2 × V2 = 2, 5.10^-2×10.10^-3= 2, 5.10^-4mol
À l’état initial, dans cet exercice, on n’a aucun des
produits de réactions I − ou S4 O62− .

Etape 2 : Construire le tableau d’avancement
Une colonne par espèce chimique, une ligne pour les
quantités initiales (avancement x = 0), une ligne pour «
en cours de transformation» (avancement x), une ligne
pour l’avancement maximal (avancement x = xmax ).

Etape 3 : Déterminer xmax
Pour exploiter la dernière ligne du tableau, il faut
examiner autant d’hypothèses qu’il y a de réactifs : ici,
deux réactifs donc deux hypothèses :

Etape 4 : Compléter la dernière ligne du
tableau d’avancement
• La valeur de xmax correspond à la plus petite valeur
des xmax1 et xmax2 déterminés à l’étape 3.
• La valeur de xmax est donc 1, 25.10−4 mol.

Etape 5 : Faire le bilan quantitatif de matière
à l’état final
À l’état final, le milieu contient dans les 20 mL de solution
(V1 + V2 ) :  
• diiode I2 : 2, 5.10−5 mol
• ion thiosulfate S2 O32− : 0 mol  (réactif limitant)
• ion iodure I − : 2, 5.10−4 mol
• ion tétrathionate S4 O62− : 1, 25.10−4 mol
• ion sodium N a+ : 5, 0.10−4 mol (ion spectateur avec
deux fois plus d’ions sodium que d’ions thiosulfate
initialement)
À ce stade, on peut en déduire la couleur de la solution
en fin de réaction.

La seule espèce colorée étant le

diiode (jaune en solution diluée), étant donné qu’il reste
du diiode en solution (il n’est pas le réactif limitant), la
solution sera colorée (jaune).