Grandeur De Réaction Flashcards
Définir l’avancement
Quel est l’intérêt de définir l’avancement ?
Définir une grandeur de réaction
Donner trois exemples de grandeur de réaction
Dans quel cas la connaissance d’une grandeur de réaction est-elle particulièrement utile ?
À quoi faut-il faire attention ?
Quelle est l’unité d’une grandeur de réaction ?
Elle s’exprime en unité de X par mole (dérivée de X par rapport à ξ)
De quoi dépend une grandeur de réaction ?
De la température T, de la pression P et de l’avancement ξ
Qu’appelle-t-on une grandeur standard ?
Pour toute grandeur extensive X, on définit la grandeur X standard X° en considérant tous les constituants dans leur état standard à la température considérée.
Qu’appelle-t-on une grandeur standard de réaction ?
Donner une relation entre ΔrG, ΔrH et ΔrS. Faire de même pour ΔrG°, ΔrH° et ΔrS°
G° = …*
Qu’est-ce que l’approximation d’Ellingham ?
On suppose que ΔrH° et ΔrS° ne dépendent pas de la température :
- sur un intervalle de T raisonnable
- en dehors de tout changement d’état
Que peut-on dire de ΔrG° dans l’approximation d’Ellingham ?
Justif
(Donc si on connait T on connait ΔrG° et inversement)
Quelle est la valeur à laquelle sont tabulées les grandeurs thermodynamiques ?
298K
Liée la dérivée de ΔrG° par rapport à T à ΔrS°, en justifiant
Lier la dérivée de ΔrG° par rapport à T à ΔrH°, en justifiant
Quelle approximation permet de déterminer ΔrH en pratique ?
Qu’appelle-t-on une réaction endothermique ?
ΔrH° > 0 (l’énergie augmente dans le milieu donc elle n’est plus sous forme thermique)
Qu’appelle-t-on une réaction exothermique ?
C’est une réaction qui fourni de l’énergie au milieu : ΔrH° < 0
Qu’appelle-t-on une réaction athermique ?
ΔrH° = 0
Que faut-il faire à chaque fois qu’on calcule un ΔrH° ?
À chaque calcul de ΔrH°, on commente le signe (caractère thermique de la réaction)
Quel est le cadre de la détermination de la température de flamme ?
Dans quel cas une réaction peut-elle être adiabatique ?
- si elle est calorifugée
- si elle se fait trop vite pour que le transfert thermique puisse avoir lieu
Représenter le chemin qu’on utilise pour calculer la température de flamme
Comment déterminer la température de flamme ?
En TP, on fait l’inverse, on mesure les T et on en déduit ΔrH°
Comment calcule-t-on CP,tot pour la calcul de la température de flamme ?
À quoi faut-il faire attention ?
À quoi faut-il faire attention lorsqu’on parle de l’état standard de référence d’un élément ?
Attention : l’état standard de référence d’un élément n’a rien à voir avec l’état standard d’un gaz, liquide ou solide (état standard du constituant physico-chimique) !
Définir l’état standard de référence d’un élément
L’état standard de référence d’un élément, à la température T, est son état d’agrégation le plus stable à cette température
Définir l’état d’agrégation d’un élément
C’est un corps simple de l’élément pour lequel on précise l’état physique plus :
- si solide : on précise la variété allotropique
- si gazeux : on précise l’atomicité
Quelles sont les exceptions simplificatrices d’état standard de référence ?
Pour quels atomes est-ce particulièrement utile ?
Ceux qu’on utilise tous le temps en chimie organique vérifient presque tous ça :
- C
- H
- O
- N
- Cl
- F
Définir la réaction de formation
La réaction de formation d’un constituant à la température T est
- la réaction qui le forme
- avec un nombre stoechiométrique +1
- à partir de ses éléments pris dans leur état standard de référence
Donner la réaction de formation de H2O(g)
Donner la réaction de formation de CO2(g)
Donner la réaction de formation de CaCO3(s)
Qu’appelle-t-on les grandeurs standard de formation ?
(Elles sont tabulées à 298K et données par l’énoncé)
Qu’est-ce que la loi de Hess généralisée ?
Lorsqu’une réaction est une combinaison linéaire d’autres réactions, on obtient les grandeurs de réaction par la même combinaison linéaire
Car :
Qu’appelle-t-on en pratique loi de Hess ?
C’est un cas particulier de la combinaison linéaire des réactions de formation associées aux νi :
ΔrX = Σνi.ΔfXi
Appliquer la loi de Hess à ΔrH°
Que vaut la grandeur de formation d’un constituant qui est l’état de référence de son élément ?
C’est 0 : on passe de lui à lui-même (à préciser si on l’utilise)
Quelles sont les données de l’énoncé qui permettent de calculer ΔrG° ?
Comment ?
Puisque G° = H° - T.S°, et ΔrG° = ∂G°/∂ξ à T et P constants :
ΔrG° = ΔrH° - T.ΔrS°, car T constant
(Pour calculer ΔrH°, on peut aussi passer par les énergies de liaison)
À quoi faut-il faire attention si on utilise la loi de Hess sur une réaction faisant intervenir des composés qui sont les états standards de référence de leurs éléments ?
Il faut bien préciser que ce sont les états standards de référence de leurs éléments et donc que ΔfH° = 0
À quoi faut-il faire particulièrement attention lorsqu’on calcule une température de flamme ?
- Si on met de l’air à réagir : y a-t-il du N2 ? Si oui il faut penser à le mettre dans les boites (les proportions étant 20% de O2 et 80% de N2, il y en a 4 fois plus que de O2)
- A-t-on des proportions stœchiométriques ? Sinon il faut faire attention à bien mettre les produits restant dans les boites
À quoi faut-il faire attention dans la rédaction de la dernière étape du calcul de la température de flamme, lorsqu’on exprime le ΔH° ?
Il faut d’abord exprimer chacun des termes comme une intégrale sur ce qui varie, et préciser que ΔH° de l’étape de la réaction s’exprime comme ΔrH° × ξ car T et P sont constants
Lorsqu’on utilise la loi de Hess, quelles sont les deux premières étapes de rédaction auxquelles il faut faire attention ?
- écrire la réaction, même si elle est donnée dans l’énoncé
- d’après la loi de Hess :
Qu’est-ce qui ne va pas dans la phrase suivante : «car les constituants sont dans leurs états standard de référence» ? Corriger
On a définit l’état standard de référence d’un élément, parler de celui d’un constituant n’a pas de sens : «car les constituants sont les états de référence de leur éléments»
Comment décomposer une réaction pour calculer ΔrH° à partir des énergies de liaison ?
- tout mettre en phase gazeuse
- se ramener au atomes gazeux
- faire la réaction
- se ramener à la phase voulue
Si le ΔrH° déterminé par la loi de Hess et celui déterminé par les énergies de liaison diffère beaucoup, quel phénomène faut-il considérer ?
C’est qu’il y a de la délocalisation électronique
Quelle est l’influence de la délocalisation électronique sur la détermination de ΔrH° ?
Elle fausse les valeurs si on passe par les énergies de liaison car les liaisons ne sont ni vraiment simples ni vraiment doubles ni vraiment triples
À quelle valeur permet d’accéder le calcul de ΔrH° par les énergies de liaison lorsqu’il y a de la mésomérie ? Comment ?
À l’énergie de résonance (énergie de stabilisation par la mésomérie), en comparant à la valeur obtenue par la loi de Hess, qui elle est bonne
Comment vérifier le signe d’un ΔrS° ?
Regarder a priori si la réaction a tendance à augmenter ou diminuer l’entropie (le désordre):
- est-ce que les produits sont dans des états plus agités (gaz, liquide) que les réactifs (liquide, solide) ?
- est-ce qu’il y a beaucoup plus de produits que de réactifs ?
À quoi faut-il faire attention lorsqu’on détermine un ΔrH° à partir des énergies de liaison ?
On compte :
- positivement les énergies associées à la rupture d’une liaison (il faut recevoir de l’énergie pour pouvoir casser)
- négativement les énergies associées à la formation d’une liaison
Comment peut-on sommer des énergies de liaison pour déterminer un ΔrH°, alors que le ΔrH° est un énergie molaire ?
Parce qu’on dit «énergie de liaison» mais c’est en fait une énergie molaire de liaison : c’est l’énergie nécessaire pour briser 1 mole de ces liaisons
