1. Rappels th�oriques (profs)
1.1. Notion d'avancement
Consid�rons la r�action de synth�se de l'ammoniac :  N_2(g) + 3 H_2(g) 2 NH_3(g)

Les grandeurs de r�action sont calcul�es � partir des tables thermodynamiques :
D_rH^o₂₉₈ = -91,8 kJ.mol^-1 (la r�action est exothermique)
D_rG^o₂₉₈ = -33 kJ.mol^-1 (la r�action est favoris�e de gauche � droite)

On peut en d�duire la constante d'�quilibre � 298 K :
K^o(298) = exp(-D_rG^o₂₉₈/RT ) = 6,09.10⁵

On pourra donc, pour ce syst�me, envisager une transformation totale ou, � plus haute temp�rature, une transformation limit�e (la r�action est exothermique). Notamment, la temp�rature d'inversion pour laquelle K^o = 1 , est d'environ 200�C.
Au plan industriel, il faut trouver un compromis entre l'aspect cin�tique et l'aspect thermodynamique. On op�re � 400�C, sous 300 bars, avec un catalyseur solide � base de Al₂O₃ , K₂O et Fe.
Le bilan de mati�re peut �tre �tabli en moles de la fa�on suivante, � partir d'un syst�me de proportions initiales quelconques :

La variation de la quantit� de chaque esp�ce, entre l'instant initial et l'instant final est :
Dn(N₂) = 2-x-2 = -x
Dn(H₂) = 2-3x-2 = -3x
Dn(NH₃) = 1+2x-1=2x

Le point commun entre toutes les esp�ces intervenant dans le syst�me est le rapport entre la variation de la quantit� d'une esp�ce et le nombre (coefficient) st�chiom�trique alg�brique correspondant :

= = = x
On pose donc, pour le syst�me : = x = x =avancement de la r�action (en mol)
C'est la variable de De Donder; cette variable a donc la dimension d'une quantit� de mati�re. Dans le cadre du programme de seconde, elle sera not�e x.
Il est clair que dans l'exemple envisag�, l'avancement maximum, x _max, compte tenu du r�actif limitant, est de 2/3 de mole.

Le taux ou degr� d'avancement t est d�fini par . Il n'est pas dimensionn� et repr�sente la proportion du r�actif limitant qui s'est transform�. Dans l'exemple pr�c�dent, le bilan de mati�re peut aussi s'�crire � l'aide de :

Il est clair que le taux d'avancement maximum est de 1 dans tous les cas.

1.2. Cons�quences et applications
- avancement �l�mentaire d'une r�action = dx = avec n _i>0 pour un produit et n _i<0 pour un r�actif.
- vitesse d'une r�action = =
- bilan d'une r�action de dissociation d'un acide faible :

(en n�gligeant l'autoprotolyse de l'eau)

On peut en d�duire par exemple le pH d'une solution d'acide m�thano�que � 0,1 mol.L^-1 :
K_a = = 10^-3,75 d'o� h = [H₃O⁺) = 4,13.10^-3 mol.L^-1 et pH = 2,4.
Mais on peut aussi s'int�resser au taux de dissociation de l'acide qui, contrairement � K_a , d�pend de la concentration de l'acide :

(en n�gligeant l'autoprotolyse de l'eau) 
Le taux d'avancement n'est autre que le taux de dissociation de l'acide et l'on a la relation : K_a= ; par ailleurs a tend vers 1 � faible concentration.

Bibliographie :

Chimie G�n�rale. R. Didier . Ed Lavoisier.
Chimie 1�re et 2�me ann�e. Collection H pr�pa. Ed Hachette.
Cours de chimie 1�re et 2�me ann�e. Collection J'int�gre.Ed Dunod.
Physical Chemistry. P. W. Atkins. Ed Oxford.

- syst�me : constitu� d'esp�ces chimiques (T,P).
- �tat initial (P,T,n_i) �ventuellement des esp�ces qui ne r�agissent pas.
- �tat final (P,T,n_f) idem + esp�ces restantes.

- la transformation chimique est le passage de l'�tat initial � l'�tat final.

- la r�action chimique mod�lise la transformation chimique en indiquant la nature des r�actifs, la nature des produits, ainsi que la st�chiom�trie des r�actifs et des produits. Son �criture symbolique est l'�quation chimique. On ajuste les coefficients st�chiom�triques pour rendre compte des diverses lois de conservation (�l�ments et charges).

En classe de seconde, on se contentera d��tudier des r�actions rapides et totales.
Prenons l�exemple de la synth�se de l�eau (attention � l�erratum dans le BO) :

O_2(g) + 2 H_{2(g)   ---->}  2H₂O_(g)

Etant donn� les proportions du syst�me initial :

• si O₂ dispara�t le premier, on a x = 7 mol.
• si H₂ dispara�t le premier, on a x = 2,5 mol.

Le r�actif limitant est donc H₂ et l�avancement final est x_final = 2,5 mol.
L��tat final du syst�me est donc :

C. CHON�

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