Équilibres Binaires De Changement D’État Liquide Vapeur Flashcards
Qu’appelle-t-on un équilibre binaire liquide/vapeur ?
C’est un équilibre :
- entre deux constituants
- qui peuvent être présents en phase liquide ou gazeuse
Quelle est la conséquence d’avoir deux substituants qui peuvent être dans deux phases différentes ?
On a un mélange, donc le comportement vis-à-vis du changement d’état n’est pas le même que celui d’un corps pur
Donner un exemple d’utilisation des diagrammes binaires liquide/vapeur ?
L’étude du comportement lors d’une distillation
Quel est le cadre de l’étude des équilibres binaires liquides / vapeurs ?
Définition la fraction molaire globale.
À quoi faut-il faire attention ?
Définition la fraction molaire dans une phase
Quelles relations a-t-on entre les différentes fractions molaires ?
Quelles fractions peut-on utiliser à la place des fractions molaires ?
Les fractions massiques
Comment passer des fractions molaires aux fractions massiques ?
Il faut écrire ce que l’on cherche
Donner la variance d’un équilibre de changement d’état d’un corps pur.
Justif
Qu’en déduit-on ?
Qu’en déduit-on ?
Le changement d’état d’un corps pur se fait à température et pression constante
Donner la variance d’un équilibre de changement d’état binaire.
Justif
Qu’en déduit-on ?
Qu’en déduit-on ?
Quel est l’intérêt des diagrammes (xg, T) ?
Quelle hypothèse fait-on pour trouver qualitativement l’allure de T(t) lors du chauffage/refroidissement d’un liquide/gaz ?
Tracer qualitativement le profil thermique du chauffage/refroidissement d’un liquide pur
Justif
Tracer qualitativement l’allure de T(t) lors du chauffage/refroidissement d’un mélange binaire
Justif
Attention : la phrase pour expliquer la rupture de pente est nécessaire
Que peut-on dire de TC et TD, qui est la base des diagrammes binaires ?
TC et TD dépendent de la composition du mélange
Définir un diagramme binaire, donner son allure.
Définir la courbe d’ébullition et la courbe de rosée.
Qu’y a-t-il dans les domaines L et V ?
Qu’est-ce que le théorème de l’horizontal ?
Justif et expliquer
Car d’après la variance, la composition des phases liquides et vapeurs sont les même sur cette droite, et en V on n’a que de la vapeur et en L on n’a que du liquide. Alors, la composition en L définit la composition de la phase liquide sur l’horizontale et la composition en V définit la composition de la phase vapeur sur l’horizontale
Quel est l’intérêt de connaître la courbe d’ébullition ?
La courbe d’ébullition donne la composition de n’importe quelle phase liquide en équilibre avec la vapeur, en fonction de T
Quel est l’intérêt de connaître la courbe de rosée ?
La courbe de rosée donne la composition de n’importe quelle phase liquide en équilibre avec la vapeur, en fonction de T
Quelles informations donnent la courbe d’ébullition et de rosée lors d’une transformation ?
D’après le théorème de l’horizontal
Que faut-il utiliser si on nous demande une grandeur extensive (masse ou quantité de matière) dans une phase ?
Le théorème des moments chimiques
Comment est-il possible de modifier la composition globale sans changer les compositions des phases ?
On modifie les proportions des phases liquide et vapeur, qui prennent alors des «poids» différents et n’ont pas la même composition
Quelle est la première chose à faire lorsqu’on utilise le théorème des moments ?
Toujours tracer le segment horizontal associé
Qu’est-ce que le théorème des moments chimiques ?
Justif
À quoi faut-il faire attention lorsqu’on fait le théorème des moments ?
- faire le dessin du segment
- vérifier qu’on prend les bons segments
Comment vérifier qu’on prend les bons segments lorsqu’on fait le théorème des moments ?
Est-ce que quand notre segment est entier on obtient la bonne composition ? (vapeur ou liquide)
Quels sont les différentes formes de diagrammes ? Pour quels types de mélanges ?
- mélange liquide idéal : diagramme à 1 fuseau
- mélange liquide non idéal : diagramme à 2 fuseaux
Pour que le mélange soit idéal, il faut que les constituants se comportent comme s’ils étaient seuls, donc que les molécules se ressemblent (mêmes interactions)
Quelle propriété ? Comment appelle-t-on ?
Extremum commun, on appelle A : point azéotrope
Comment appelle-t-on
Mélange qui correspond à xA : mélange azéotropique
En A : même compostion dans la phase gaz et dans la phase liquide
Quelle est la propriété du mélange azéotropique ?
Change d’état à P et T constants (comme un corps pur)
Si ln
Si on a un mélange azéotropique et qu’on change sa pression, il n’est plus azéotropique
On a changé d’état, on a un palier : corps pur ou mélange azéotropique ?
On change P, si toujours palier, corps pur, sinon mélange azéotropique
Miscibilité nulle : les liquides sont TOUJOURS purs
Pourquoi se déplace-t-on toujours selon une verticale sur les diagrammes binaires ?
Car ce ne sont que des réactions de changement d’état et que x est la fraction molaire globale
Que peut-on dire de l’horizontale d’un diagramme ?
Qu’en déduit-on ?
C’est une zone de variance nulle, il y a donc un palier de T dans l’analyse thermique si on traverse un changement de phase horizontal
Faire l’analyse thermique d’un corps pur
Faire l’analyse thermique de M1
Faire l’analyse thermique de M2
Que se passe-t-il dans un Dean-Stark ?
Distillation hétéroazéotropique de l’eau : x(cyclohexane) est proche de 1 et la vapeur qui s’évapore à la même composition qu’en H : elle contient proportionnellement beaucoup plus d’eau que dans le mélange liquide
Dessiner le montage de la distillation simple
Expliquer le principe d’une distillation simple
Quel est l’inconvénient de prendre une température trop basse lors de la distillation simple ? Trop haute ?
- trop basse : c’est moins purifié
- trop haut : il y a presque plus rien dans le ballon
Dessiner le montage de la distillation fractionnée
Expliquer le principe d’une distillation fractionnée ?
Pourquoi ne fait-on pas juste une décantation au lieu d’une hydrodistillation pour séparer deux liquides non miscibles ?
Car souvent le solvant organique provient de cellules végétales (domaines des huiles essentielles, des parfums notamment)
Que sont l’hydrodistillation et l’entraînement à la vapeur ?
Ce sont deux techniques pour faire la même chose : ébullition de deux liquides non miscibles dont l’un est l’eau
Quand est-ce qu’on utilise un entrainement à la vapeur au lieu d’une hydrodistillation ?
Ça fait la même chose, mais permet un chauffage plus doux, pour ne pas cramer les produits
À quoi faut-il faire attention lorsqu’il y a miscibilité partielle ?
Les liquides ne sont jamais purs
Qu’appelle-t-on «démixtion» ?
On dissout un liquide dans un autre jusqu’à saturation, se produit le phénomène de démixtion, apparition d’une nouvelle phase liquide : mélange biphasique.
Décrire les deux phases à l’issue de la démixtion
- une phase α (nomination pas généralisée) : un peu de B pour beaucoup de A
- une phase β : un peu de A pour beaucoup de B
Quel est le point où ?
H
