Bilan de matière

I Schéma

 

Schéma d'un bilan de matière

 

Légende :

O : Centre de la Terre

cg : Représente la taille du gnomon (Baton d'1 m planté dans la Terre perpendiculairement)

c : Lieu où se trouve Eratostène

ce : Distance qui sépare Eratosthène de l'équateur

g : Sommet du gnomon

bc : Ombre portée

b : Extrémité de l'ombre

a : Lattitude du lieu

II Explication de la méthode

 

Le bilan de matière se traduit par un tableau.

Voici un exemple impliquant l'éthanol et le dioxygène dans une réaction chimique. Les produits sont l'eau et le dioxyde de carbone.

L'état du système nous renseigne sur la date. L'état initial est l'état où les réactifs n'ont pas encore réagit. L'état final est l'état où au moins un des réactifs a été complètement utilisé. L'état intermédiaire est un état entre l'état initial et l'état final.

A l'état initial, l'avancement est forcement nul. A l'état intermédiaire, l'avancement est noté par x. A l'état final, l'avancement est x (max). C'est à dire la valeur pour laquelle un réactif (réactant) est complètement utilisé dans la réaction.

Ensuite, on admet une certaine quantité de matière de réactifs.

Si l'on admet que la réaction est complète alors

Ici, la réaction n'est pas complète donc on va utiliser un procédé plus compliqué mais plus efficace. Ce procédé fera intervenir l'avancement.

Dans la ligne de l'état intermédiaire on inscrit la quantité de matière à l'état initial moins x que multiplie le nombre stoechiométrique pour le coté des réactif puisqu'ils diminuent au cours de la réaction. Pour les produits on multiplie le nombre stoechiométrique et x. On va tout d'abord chercher le réactif en défaut. On va s'aider pour cela de la méthode précédente qui dit que la quantité de matière des éléments chimiques présent dans la réaction divisé par leur nombre stoechiométrique (nombre précédent l'élément dans l'équation chimique). On se rend compte que Donc L'élément éthanol est en défaut. Tout va se jouer autour de lui. On calcule le quotient de la quantité de matière au nombre stoechiométrique. Ce nombre est le x maximum noté x (max).

Ici,