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Chapitre6 equilibres chimiques

EQUILIBRES CHIMIQUES C -ENTHALPIE LIBRE G Le critère d ? évolution lié à une fonction d ? état G qui peut se dé ?nir par la relation mathématique G H - T S pour une transformation e ?ectuée à température et pression constantes Par application du deuxième principe on a - pour une transformation réversible o? ?G aucune modi ?cation des variables du système n ? a lieu le système est en état d ? équilibre thermodynamique - pour une transformation irréversible d ? o? ?G le système peut évoluer spontanément - pour le cas o? ?G le système ne peut plus évoluer spontanément dans le sens considéré pour la transformation sans apport d ? énergie de l ? extérieur La fonction G exprime donc le critère de spontanéité des processus d ? évolution des systèmes C - POTENTIEL CHIMIQUE Dé ?nition On écrit pour un système qui dépend du nombre de moles n dU dQ ? W ? dn Le terme ? dn représente une nouvelle forme d ? énergie c ? est l ? énergie chimique L ? enthalpie libre molaire d ? une espèce s ? appelle potentiel chimique et se note par la lettre grecque ? Pour un processus réversible on écrit dU T dS - P dV ? dn dH d U PV dU d PV dU PdV VdP dH TdS - P dV ? dn PdV VdP T dS ? dn VdP dG d H-TS dH-d TS T dS ? dn VdP -TdS -SdT dG - S dT V dP ? dn Csuite dG - S dT V dP ? dn Puisque G est une fonction d ? État on peut écrire La fonction G a en outre l ? intérêt que la valeur de g est identique à la valeur de ? pour une mole de corps pur ? g Pour un système comportant plusieurs corps purs Remarque Le potentiel chimique règle les échanges de molécules tout comme la pression règle les échanges de volume et la température les échanges d ? entropie C -ÉQUILIBRE ENTRE DEUX PHASES D ? UN CORPS PUR Si On suppose que les deux phases sont à la même température T et sous la même pression P la condition d ? équilibre est dG Si G et G sont les enthalpies libres des deux phases du système on a G G G et la condition d ? équilibre s ? écrit dG dG dG avec n n n or dG ? dn dG ? dn dG ? dn ? dn d ? o? avec dn si le système est fermé dn dn et dn - dn dG ? dn ? dn ? - ? dn C -POTENTIEL CHIMIQUE D ? UN GAZ PARFAIT Rappelons que l ? équation d ? état d ? un gaz parfait s ? écrit P V n R T et que l ? énergie interne ne dépend que de la température En utilisant ces simpli ?cations on peut démontrer que pour un gaz