Equilibres et diagrammes de changement de phases Flashcards
réseaux cristallins
répétition de mailles élémentaires
maille élémentaire
nombre entier d'atomes se répète répertoriée d'après: - longueur des arêtes a,b,c - valeurs des angles α, β, γ 7 types de maille
3 modes de remplissage les + simples des mailles élémentaires cubiques
cubique simple
cubique à corps centré
cubique à faces centrées
cubique simple
1 atome/ maille
(1/8 atome à chaque sommet)
ex: Polonium
cubique à corps centré
2 atomes/ maille
(cubique simple + 1 atome central)
ex: Ba, K
cubique à faces centrées
4 atomes/ maille
(cubique simple + 1/2 atome au centre des faces)
ex: Cu, Ag, Au, Fe
cohésion de la matière
ln de faible énergie: ln non covalente qui engagent des électrons
conséquences de ln H
- élévation des températures de fusion et d’ébullition
- solubilités mutuelles
- viscosité de la glycérine
- état solide des sucres
transformations allotropiques
changement de structure cristalline pour un même corps pur
- graphite au diamant
- CaCO3: aragonite à la calcite
polymorphisme des med
+ieurs formes solides w/ ≠ propriétés
> 55% des PA
up to 15 formes ≠ pour 1 molécule
pression de vapeur saturante
- pression à laquelle une substance passe de l’état liquide à gazeux pour une température donnée
- augmente quand tº augmente
évaporation
à l’interface eau/air
à toute tº
ébullition
affecte totalité du liquide
à une tº précise
influence de la pression sur volume
négligeable
détermination position des frontières
libération de chaleur accompagne transitions de phases (enthalpie de transition) + palier lors du refroidissement de l’échantillon = tº fusion
équilibre dynamique
état dans lequel processus directs et inverses ont lieu à la même vitesse
température d’ébullition
- dans récipient ouvert: tº pour laquelle pression de vapeur saturante = pression externe
- dans récipient fermé: tº pour laquelle densité de phase vapeur = celle du liquide
nombre de degrés de liberté
F = C - P + 2
C: nmbr de constituants
P: nmbr de phases
frontière S-L eau
droite de changement phase S-L a une pente négative forte
Tfus(H2O) diminue quand pression augmente
augmentation pression favorise transfo en un liquide + dense que le solide
pression et Teb de l’eau à 12km d’altitude
P= 19,9 kPa Teb = 60°C
kelvin
ref = point triple de l’eau
CO2 à Patm = 1 bar
ø liquide à Patm pour toute température
CO2 se sublime à l’air libre (dry ice)
gaz s’echappant d’une bouteille comprimée donne neige carbonique
CO2 supercritique
utilisé comme solvant
fluide supercritique le + utilisé en chimie car t° et pression critiques sont faciles à atteindre
diamant
structure cubique à faces centrées (4 atomes) + structure tétraédrique supp (4 atomes) = 8 atomes/ maille
fullerènes
troisième phase S du carbone
obtenus manière synthétique + volcans
nanotubes de carbone
autre phase solide du C
utilisation de + en + fréquente
courbe de rosée
indique la compo de la vapeur en équilibre avec le liquide bouillant
droite de raccordement
segment reliant les points figurant les compo du liquide et de la vapeur en équilibre à une température donnée
aézotrope
liquide ayant la compo de l’azeotrope bout à une température fixe en gardant compo fixe: s’evapore w/ compo inchangée
point azéotrope
point jonction btw courbes points d’ébullition et de rosée
mélange azéotropique distillation fractionnée
compo du liquide tend vers compo de l’aezotrope: une fois cette compo atteinte plus aucune séparation possible
impossible d’obtenir éthanol pur par distillation fractionnée
azéotrope à t° eb max
HCl/ H2O
interactions entre 2 constituants favorables
stabilisation du liquide
Teb augmente
aézotrope à t° min
ethanol/ H2O
interactions entre molécules 2 constituants défavorables
mélange + volatil
teb diminue
mélange HCl/ H2O
aézotrope à x(H2O) = 80%
teb= 108°C
mélange éthanol/ H2O
aézotrope à x(H2O) = 4%
Teb = 78°C
diagramme phase L-S
système composé 2 métaux considérés non miscibles jusqu’à leur point de fusion et miscibles à l’état liquide
point eutectique
un liquide dont compo = celle de l’eutectique se solidifie à t et compo constantes sans dépôt préalable de l’un de ses composants
solide eutectique
fond sans variation de compo a la t la + basse du mélange
ex:
alliages de métaux binaires:
38% plomb 62% étain Tf(mélange)= 183°C
NaCl/ H2O: mélange idéal à 22% sel fond en dessous de -20°C
eau liquide + condensée que glace because
ln H
influent pas sur masse volumique