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Réactif limitant et rendement – stœchiométrie avec des particules

ChimieRéactions et oxydoréduction15–16 ans

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Choisissez une réaction (2H₂ + O₂ → 2H₂O, N₂ + 3H₂ → 2NH₃, CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, Fe + S → FeS), réglez les quantités des deux réactifs en particules, en moles ou en grammes, puis faites réagir. Le dessin des particules montre quel réactif s’épuise et lequel reste, et le tableau des moles et des masses donne l’excès, la quantité de produit attendue et le rendement quand vous saisissez la quantité réellement obtenue.

Leçon : Avancement et stœchiométrie : réactif limitant, réactif en excès et rendement

Ce qu’elle montre

Les réactifs se combinent toujours selon les proportions fixées par l’équation équilibrée. Divisez la quantité de matière de chaque réactif (en moles ou en particules) par son coefficient : le plus petit résultat désigne le réactif limitant, qui s’épuise en premier et fixe la quantité de produit, tandis que l’autre réactif est en excès. La simulation le montre de deux façons : des particules qui se rencontrent par groupes et un tableau des moles et des masses. Comparer la quantité obtenue à la quantité théorique donne le rendement. Le modèle suppose chaque réaction totale, sans réaction parasite.

Mode d’emploi

Choisissez une Réaction et une Unité, puis faites glisser les deux curseurs pour régler les quantités initiales. Cliquez sur Faire réagir (ou touchez la boîte des particules) et observez quel réactif s’épuise ; Recommencer remet les réactifs. Lisez le tableau ligne par ligne. Saisissez une valeur dans la case « obtenu (réel) » pour afficher le rendement, et vérifiez que la masse totale se conserve.

Paramètres modifiables

  • Réaction 2H₂ + O₂ → 2H₂O, N₂ + 3H₂ → 2NH₃, CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, Fe + S → FeS
  • Unité de quantité Particules, Moles, Masse (g)
  • Quantité du premier réactif (dans l’unité choisie) 0–100
  • Quantité du second réactif (dans l’unité choisie) 0–100
  • Quantité de produit réellement obtenue (dans l’unité choisie, 0 = non saisie) 0–1000

Questions à explorer

  1. Avec 4 g de H₂ et 16 g de O₂, pourquoi O₂ s’épuise-t-il en premier alors que H₂ a une masse plus faible ?
  2. Pour N₂ + 3H₂ → 2NH₃, combien de moles de H₂ réagissent exactement avec 2 mol de N₂ ?
  3. Pourquoi le rendement réel de la synthèse industrielle de l’ammoniac est-il bien inférieur au rendement théorique ?

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