L'énoncé
On étudie la réaction suivante : $CH_4 +Cl_2 \longrightarrow CH_3Cl + HCl$
On introduit initialement $n_{CH_4} = 1mol$ et $n_{Cl_2} = 2mol$.
Question 1
Quel est le réactif limitant ?
Il s'agit de $CH_4$.
Le réactif limitant est celui qui s'épuise en premier.
Question 2
Si l'avancement est $x,$ quelles sont les quantités théoriques de chaque espèce ?
$CH_4 : 1 - x$
$Cl_2 : 2 - x$
$CH_3Cl : x$
$HCl : x$
Question 3
Si la réaction est totale, quelles sont les quantités finales théoriques de chaque espèce ?
Le réactif limitant est $CH_4$ donc $x_f = 1mol$. Les quantités finales théoriques sont donc :
$CH_4 : 0 mol$
$Cl_2 : 1 mol$
$CH_3Cl : 1 mol$
$HCl : 1mol$
Question 4
Expérimentalement on obtient $n_{CH_3Cl \ obtenue}=0,9 mol$ et $n_{HCl \ obtenue}=0,4 mol$. Calculer les rendements pour chaque produit.
$R_{CH_3Cl} = \dfrac{0,9}{1}\times 100 = 90% $
$R_{HCl} = \dfrac{0,4}{1}\times 100 = 40% $
Question 5
Comment expliquer que les rendements ne soient pas de 100 % et quelle raison pourrait expliquer la différence de rendement entre les deux produits ?
Les rendements ne sont pas de 100 % à cause des pertes, des réactions parasites et de la réaction non totale.
Il y a sûrement plus de pertes pour $HCl$ que pour $CH_3Cl$ ce qui explique la différence de quantités obtenues et donc de rendement.