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PT PHYSIQUE 2019—2020
THERMO 3
Thermochimie 2e principe.
courtesy of : Tuxyso / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0
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OBJECTIFS DU CHAPITRE
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• Le système {milieu réactionnel} sera modélisé par :
• un système fermé de composition variable ;
• subissant une transformation :
• monobare ;
• et adiabatique si « rapide » ;
• ou monotherme si « lente » ;
• Les variables d’état seront :
•
• ou
P, V, T, ni
P, V, T, ξ
APPROCHE THERMODYNAMIQUE DE LA RÉACTION CHIMIQUE
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ENTROPIE STANDARD DE RÉACTION ΔrS∘
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CONSÉQUENCES DE LA VALEUR DE ΔrS∘
Ordre de grandeur de l’entropie standard de réaction pour les diverses phases
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ENTHALPIE LIBRE DE RÉACTION ΔrG
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ÉVOLUTION SPONTANÉE D’UNE RÉACTION CHIMIQUE
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ÉVOLUTION SPONTANÉE D’UNE RÉACTION CHIMIQUE - EXEMPLES
Droite : synthèse du méthanol ; Gauche : conversion de l’isobutane
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ACTIVITÉ CHIMIQUE, POTENTIEL CHIMIQUE, QUOTIENT RÉACTIONNEL ET CONSTANTE
D’ÉQUILIBRE…
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ACTIVITÉ CHIMIQUE, POTENTIEL CHIMIQUE, QUOTIENT RÉACTIONNEL ET CONSTANTE
D’ÉQUILIBRE…
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ACTIVITÉ CHIMIQUE, POTENTIEL CHIMIQUE, QUOTIENT RÉACTIONNEL ET CONSTANTE
D’ÉQUILIBRE…
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VARIANCE ET OPTIMISATION DE PROCÉDÉS CHIMIQUES
• Tant que , un état d’équilibre reste possible après modification d’un facteur d’équilibre.
• Une optimisation du procédé consiste alors à augmenter la quantité de matière de l’espèce souhaitée.
• Si , toute modification d’un facteur d’équilibre entraîne une rupture d’équilibre.
• Une optimisation du procédé consiste alors à déplacer totalement l’équilibre vers l’espèce souhaitée.
V ≥ 1
V = 0
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VARIANCE ET OPTIMISATION DE PROCÉDÉS CHIMIQUES
• Modification de la constante d’équilibre
• on chercher à augmenter , qui dépend du caractère exo ou endothermique de la réaction. On conclue grâce à la loi de Van’t Hoff.
• Modification de la valeur du quotient réactionnel
• on cherche à exprimer en fonction du facteur d’équilibre étudié et à établir la condition sous laquelle diminue.
K∘(T )
K∘
Qr
QrQr