thermochimie application du 2 nd principe i) la fonction enthalpie libre 1) le potentiel...
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ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) Le potentiel thermodynamique
Définition
On appelle potentiel thermodynamique, toute fonction thermodynamique permettant de déterminer l’évolution d’un système libéré de ses contraintes extérieures ou intérieures et vérifiant les propriétés suivantes :
•Un potentiel thermodynamique décroît lors de l’évolution spontanée du système
•Lorsque le système est à l’équilibre thermodynamique, le potentiel thermodynamique est minimal.
ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) Le potentiel thermodynamique
2) La fonction enthalpie libre
Définition
On définit une nouvelle fonction d’état du système, appelée enthalpie libre (fonction de Gibbs), par :
G = U + P.V – T.S = H – T.S
G = Wu – T.Sc Wu
Conclusion
G 0.
A l’équilibre, G est minimum.
G est un potentiel thermodynamique pour les évolutions isothermes et isobares
ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) Définition
II) Le potentiel chimique
Définition
On appelle potentiel chimique i du constituant Bi dans un mélange la variable intensive conjuguée de la quantité de matière extensive ni.
Définitions
i est aussi la dérivée partielle de G par rapport à la quantité de matière de Bi, toutes les autres variables étant fixées.i est aussi l’enthalpie libre molaire partielle du composé Bi dans le mélange, Gm,i.
j i
i m,ii P T n
G G
n, ,
ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) Définition
II) Le potentiel chimique
2) Expressions
i(T, P, composition) = i°(T) + R.T.ln(ai)
i° représente le potentiel chimique standard (P = P°) du corps Bi à la température T et ai l’activité du composé Bi dans le mélange
ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) Définition
II) Le potentiel chimique
2) Expressions
3) Critère d’évolution
Conclusion
Un système fermé, constitué d’un corps pur sous deux phases hors équilibre, évolue à P et T constantes jusqu’à disparition de sa phase de potentiel chimique le plus élevé
Conclusion
L’équilibre physique d’un corps pur sous deux phases est possible, dans n’importe quelle proportion, à la température T et à la pression P = (T) si son potentiel chimique est identique dans les deux phases :
1(T,) = 2(T,)
(1)
1
(2)
2
P
(1) (2)
T fixée
(1)
1
(2)
2
PPEquilibre
T fixée
ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) L’entropie standard de réaction
II) Le potentiel chimique
III) Les entropies standards
a) L’entropie de réaction
ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) L’entropie standard de réaction
II) Le potentiel chimique
III) Les entropies standards
a) L’entropie de réaction
b) L’entropie standard de réaction
ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) L’entropie standard de réaction
II) Le potentiel chimique
III) Les entropies standards
a) Troisième principe de la thermodynamique
2) L’entropie molaire standard
3ème principe de la thermodynamique
L’entropie d’un corps pur cristallisé est nulle au zéro absolu, T = 0 K :
S(0 K,P) = 0 J.K–1.
ThermochimieApplication du 2nd principe
III) Les entropies standards
a) Troisième principe de la thermodynamique
2) L’entropie molaire standard
b) Tabulation des entropies standards molaires
Convention
On pose par convention :Sm°( ) = 0 à toute température T+
aqH
ThermochimieApplication du 2nd principe
III) Les entropies standards
a) Troisième principe de la thermodynamique
2) L’entropie molaire standard
b) Tabulation des entropies standards molaires
c) Calcul et interprétation de l’entropie standard de réaction
ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) Définitions
II) Le potentiel chimique
III) Les entropies standards
IV) L’enthalpie libre standard de réaction
ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) Définitions
II) Le potentiel chimique
III) Les entropies standards
IV) L’enthalpie libre standard de réaction
2) Relations entre les grandeurs de réaction
ThermochimieApplication du 2nd principe
IV) L’enthalpie libre standard de réaction
1) Définitions
2) Relations entre les grandeurs de réaction
3) Expression de l’enthalpie libre standard de réaction
ThermochimieApplication du 2nd principe
I) La fonction enthalpie libre
1) Lien en Sc et rG
II) Le potentiel chimique
III) Les entropies standards
IV) L’enthalpie libre standard de réaction
V) Évolution d’un système chimique
ThermochimieApplication du 2nd principe
V) Évolution d’un système chimique
1) Lien en Sc et rG
2) Le quotient réactionnel Qr
ThermochimieApplication du 2nd principe
V) Évolution d’un système chimique
1) Lien en Sc et rG
2) Le quotient réactionnel Qr
3) La constante thermodynamique d’équilibre K°
ThermochimieApplication du 2nd principe
V) Évolution d’un système chimique
1) Lien en Sc et rG
2) Le quotient réactionnel Qr
3) La constante thermodynamique d’équilibre K°
4) Critère d’évolution spontanée
ThermochimieApplication du 2nd principe
V) Évolution d’un système chimique
1) Lien en Sc et rG
2) Le quotient réactionnel Qr
3) La constante thermodynamique d’équilibre K°
4) Critère d’évolution spontanée
5) Relation de Van’t Hoff
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