PT PHYSIQUE 2019—2020pt.physique.free.fr/data/cours/3_ThermoChim2_key.pdfDE PROCÉDÉS CHIMIQUES...

PT PHYSIQUE 2019—2020

THERMO 3

Thermochimie 2e principe.

courtesy of : Tuxyso / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

OBJECTIFS DU CHAPITRE

• 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

ENTROPIE STANDARD DE RÉACTION ΔrS∘

CONSÉQUENCES DE LA VALEUR DE ΔrS∘

Ordre de grandeur de l’entropie standard de réaction pour les diverses phases

ENTHALPIE LIBRE DE RÉACTION ΔrG

ÉVOLUTION SPONTANÉE D’UNE RÉACTION CHIMIQUE

ÉVOLUTION SPONTANÉE D’UNE RÉACTION CHIMIQUE - EXEMPLES

Droite : synthèse du méthanol ; Gauche : conversion de l’isobutane

ACTIVITÉ CHIMIQUE, POTENTIEL CHIMIQUE, QUOTIENT RÉACTIONNEL ET CONSTANTE

D’ÉQUILIBRE…

ACTIVITÉ CHIMIQUE, POTENTIEL CHIMIQUE, QUOTIENT RÉACTIONNEL ET CONSTANTE

D’ÉQUILIBRE…

ACTIVITÉ CHIMIQUE, POTENTIEL CHIMIQUE, QUOTIENT RÉACTIONNEL ET CONSTANTE

D’ÉQUILIBRE…

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

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