Sommaire
1Repérer les quantités initiales des réactifs 2Repérer les coefficients stœchiométriques des réactifs 3Calculer les rapports quantité/coefficient 4Conclure Ce contenu a été rédigé par l'équipe éditoriale de Kartable.
Dernière modification : 28/08/2025 - Conforme au programme 2025-2026
La nature du réactif limitant d'une transformation peut être déterminée en calculant les rapports des quantités de matière initiales des réactifs par leur coefficient stœchiométrique dans l'équation de la réaction.
On étudie la composition d'un système chimique composé initialement de 0{,}40 \text{ mol} de propane (\ce{C3H8} ) et 0{,}60 \text{ mol} de dioxygène (\ce{O2} ), siège de la réaction suivante :
\ce{C3H8_{(g)}} + 5 \ \ce{O2_{(g)}} \ce{->} 3 \ \ce{CO2_{(g)}} + 4 \ \ce{H2O_{(g)}}
Déterminer la valeur de l'avancement maximal x_{\text{max}}.
Repérer les quantités initiales des réactifs
On repère, dans l'énoncé, les quantités initiales des réactifs.
L'énoncé indique les quantités initiales des réactifs :
- n_{\text{initial, } \ce{C3H8}} = 0{,}40 \text{ mol} pour le propane \ce{C3H8} ;
- n_{\text{initial, } \ce{O2}} = 0{,}60 \text{ mol} pour le dioxygène \ce{O2}.
Repérer les coefficients stœchiométriques des réactifs
On repère, dans l'équation de la réaction chimique, les coefficients stœchiométriques des réactifs.
Dans l'équation de la réaction, les coefficients stœchiométriques sont :
- 1 pour le propane \ce{C3H8} ;
- 5 pour le dioxygène \ce{O2}.
Calculer les rapports quantité/coefficient
On calcule les rapports quantité/coefficient en divisant la quantité initiale de chaque réactif par son coefficient stœchiométrique.
Les rapports quantité/coefficient des réactifs sont :
- \dfrac{n_{\text{initial, } \ce{C3H8}}}{1} = \dfrac{0{,}40}{1} = 0{,}40 \text{ mol} pour le propane \ce{C3H8} ;
- \dfrac{n_{\text{initial, } \ce{O2}}}{5} = \dfrac{0{,}60}{5} = 0{,}12 \text{ mol} pour le dioxygène \ce{O2}.
Conclure
On conclut : la bonne valeur de l'avancement final x_{\text{max}} est le plus petit de tous les rapports.
Si les valeurs de l'avancement final x_{\text{max}} sont les mêmes pour tous les réactifs, ils sont tous limitants et le mélange est stœchiométrique.
Étant donné que :
0{,}12 \text{ mol} \lt 0{,}40 \text{ mol}
La valeur de l'avancement final est :
x_{\text{max}} = 0{,}12\text{ mol}
Et le dioxygène \ce{O2}, qui donne cette valeur, est le réactif limitant.