Thermodynamique Flashcards
Qu’est-ce qu’un système homogène ?
C’est un système avec 1 phase
Qu’est-ce qu’un système hétérogène ?
C’est un système avec au moins 2 phases
Quels sont les différents types de système selon le type d’échanges effectué ?
- le système ouvert : énergie et matière
- le système fermé : énergie
- le système adiabatique : pas d’échange de chaleur
- le système isolé : aucun échange
Qu’est-ce que la description microscopique d’un système ?
C’est la description du système par des lois statistiques puisque l’on considère les particules constitutives du système
Qu’est-ce que la description macroscopique d’un système ?
C’est une description qui considère les propriétés observables et mesurables à notre échelle
Comment un système qui ne subit aucune transformation ?
Il possède des propriétés physiques stables avec le temps alors qu’il est le siège de modification permanentes à l’échelle microscopique
Comment peut être décrit un état macroscopique d’un système ?
il peut être décrit par des grandeurs physiques qui le caractérisent : les variables d’état
Quels sont les types de variables d’état et donner des exemples
- variables d’état extensives (additives) : masse, volume, composition, énergie…
- variables d’état intensives (pas additives) : pression, température…
Que vaut la différence entre deux états identiques ?
Elle est nulle puisque l’arrivée et la destination est identique
Que vaut la différence entre deux états ?
Elle est constante et ne dépend que de l’état final et de l’état initial, elle est indépendante du chemin suivi
Quel est le signe de l’énergie qu’un système reçoit ?
positif
Quel est le signe de l’énergie qu’un système cède ?
négatif
Que vaut le bilan global d’énergie
Que vaut l’énergie d’un système ?
Qu’est-ce que U ?
C’est l’énergie interne, c’est-à-dire l’énergie de la matière contenue dans le système
Quelles simplifications peuvent être obtenues en chimie ?
En chimie, les variations d’énergie cinétique et potentielle sont généralement négligeables devant la variation d’énergie interne
Quel est le problème de l’énergie interne ?
Elle ne peut être déterminée de manière absolue ?
Que pouvons-nous néanmoins déterminer sur l’énergie interne ?
Sa variation pour une transformation déinie
Quelle est la formule de la variation d’énergie interne lors d’une transformation de l’état 1 à l’état 2 ?
Quelle est la valeur de l’énergie interne d’un système isolé ?
Elle est nulle
Que vaut l’énergie échangée pour une transformation thermomécanique, c’est-à-dire où W = le travail des forces de pression, à pression constante ?
Qu’est-ce que l’entropie ?
C’est le niveau de désordre, d’agitation d’un système
Que vaut l’enthalpie ?
Quels sont le symbole et l’unité de l’entropie ?
Que vaut l’enthalpie libre ?
Quelles sont les deux problématiques pour une transformation physico-chimique ?
1) évolution spontanée du système
2) caractérisation de l’état d’équilibre
Qu’est-ce que
Cela vaut Q et est exprimée en J/mol, c’est l’énergie thermique échangée avec l’extérieur, c’est le bilan énergétique des liaisons formées et rompues durant la réaction à pression constante
Qu’est-ce que
C’est la variation du “désordre” entre l’état initial et final et est exprimée en
Qu’est-ce que
C’est une quantité qui permet d’obtenir des informations sur l’évolution du système d’un état initial vers l’état d’équilibre, exprimé en
Quel est le point commun entre toutes ces quantités ?
Ces quantités sont toutes calculées dans le sens direct d’une réaction donnée
Quel est le deuxième principe, dans un système isolé ?
Dans un système isolé, toute transformation est accompagnée d’une variation d’entropie positive ΔS > 0
Que représente la variation d’entropie pour un système isolé ?
C’est un critère de spontanéité pour un système isolé
Que représente la variation d’entropie pour un système non isolé et donc lors d’une réaction chimique ?
Cela ne représente pas un critère d’évolution
Que vaut l’avancement de réaction dans cette réaction avec P et T fixées ?
en mol
Par quoi se caractérise une transformation spontanée ?
Elle se caractérise par une évolution telle que dG < 0
Quelle est la formule de dG ?
Quel est le signe de dξ dans le sens 1 de la réaction ?
Il est positif et donc l’autre composante est négative
Quel est le signe de dξ dans le sens 2 de la réaction ?
Il est négatif et donc l’autre composante est positive
Par quoi est caractérisée la réaction qui a atteint l’équilibre ?
Que se passe-t-il dans une réaction de A vers B lorsque
La réaction A vers B est spontanée (exergonique) jusqu’à l’équilibre donc liée à la variation d’enthalpie libre de réaction
Que se passe-t-il dans une réaction de A vers B lorsque
La réaction A vers B est impossible (endergonique) mais réaction B vers A est spontanée jusqu’à l’équilibre donc liée à la variation d’enthalpie libre de réaction
Quelle information du sens de la réaction donne
A l’équilibre, dans quel état se trouve le système ?
Il a atteint un état de minimum d’enthalpie libre dont il ne peut sortir spontanément, c’est-à-dire sans apport d’énergie extérieure
Que vaut la variation de G à T et P définie par unité d’avancement c’est-à-dire pour la conversion de a mole de A, b mole de B… ?
Elle dépend de ξ
Qu’est-ce que
C’est la variation de G par unité d’avancement dans les conditions standard P = 1 atm, T cste, [i] = 1 mol/L, indépendant de ξ
Qu’est-ce que
C’est Γ le quotient de réaction
Qu’est-ce que l’activité a du constituant i ?
Qu’est-ce que RTlnΓ ?
C’est le terme des concentrations relatif à l’état considéré du système à un temps précis, c’est une “mesure” de l’écart par rapport aux conditions standards
Que vaut dH ?
Que se passe-t-il lorsque le solvant n’est pas l’eau ?
Son activité est différente de l’eau et est considérée comme un réactif
Lorsque l’état initial correspond aux conditions standards, que vaut
Qu’est-ce que
C’est une constante à T donnée
Quelles sont les caractéristiques de
Elle ne dépend que de la température, elle est indépendante des conditions initiales et est une caractéristique de la réaction à T donnée
Donc à l’équilibre, que vaut
Expliquez la réciprocité entre
En connaissant une, on peut déterminer l’autre
Que vaut
Dans un système fermé, quelles informations permet de nous donner
Quelle est la différence entre l’état standard à conditions standards et l’état standard de référence ?
L’état standard de référence n’impose pas de concentration
Par convention que vaut
Quels sont les changements d’état endothermiques ?
Puisque c’est le passage d’un état plus condensé vers un état moins condensé
Quels sont les changements exothermiques ?
Quelles égalités sont-elles induites ?
Qu’est-ce que l’enthalpie standard de formation ?
C’est l’enthalpie de la réaction de formation de 1 mole de composé dans état standard à partir des corps simples pris dans leur état standard de référence (T=298K)
Que peut nous dire l’enthalpie ?
Plus l’enthalpie standard de formation est faible, plus la liaison est facile à former
Comment calculer
Puisque l’enthalpie est une fonction d’état, on peut donc passer par un autre chemin, par exemple par la formation de corps simples dans leur état standard de référence
Qu’est-ce que la loi de Hess de l’enthalpie de réaction ?
Qu’est-ce que l’énergie de liaison ?
C’est l’énergie libérée (<0) lors de la formation d’une liaison covalente d’un produit à l’état gazeux à partir de 2 atomes à pression = 1 atm, ou l’énergie à fournir pour rompre les liaisons
Qu’est-ce que
C’est l’énergie libérée à partir d’une mole de chacun des atomes
Que vaut l’enthalpie standard de formation en fonction de
Elle vaut
Expliquez le 1/2
Parce qu’une mole d’un atome forme 1/2 mole de molécule diatomique
Comment noter l’énergie reçue pour la rupture d’une liaison ?
Que vaut l’énergie de liaison d’une triple liaison ?
Dans quoi d’autre pouvons-nous utiliser
Dans le calcul de l’énergie de résonnance
Qu’est-ce qui arrive à l’entropie d’un corps pur au zéro absolu ?
Un corps pur adopte un ordre parfait (cristal parfait), S nul
Quelle est la formule de l’entropie absolue ?
Quelle est la loi de Hess de la variation d’entropie standard d’une réaction chimique ?
Quelle est la loi de Hess avec l’entropie absolue déduite des formules précédentes ?
Que vaut la variation d’entropie de formation d’un corps pur ?
Elle est nulle
Quelle est la loi de Hess de la variation de l’enthalpie libre ?
En général à quoi est associée la loi de Hess ?
aux corps simples, états standards de référence
Quels sont les deux états stationnaires ?
- l’état stationnaire d’équilibre
- l’état stationnaire non équilibre
Quelles sont les caractéristiques de l’état stationnaire d’équilibre ?
Quelles sont les caractéristiques de l’état stationnaire de non équilibre ?
Que vaut la variation d’enthalpie libre en fonction du quotient de réaction et de la constante d’équilibre ?
Qu’indique les différentes valeurs du quotient de réaction par rapport à la constante d’équilibre ?
Qu’est-ce que le principe de Le Châtelier ?
Que se passe-t-il lorsque
Qu’est-ce que l’équation de van’t Hoff ?
C’est une équation calculant K en fonction de 1/T où l’on pourra alors déterminer graphiquement la variation d’enthalpie et d’entropie d’une réaction
Quels sont les 2 courbes possibles ainsi obtenues ?
Quand est-ce que cette équation est-elle valable ?
Que se passe-t-il lorsque
Quelles sont les caractéristiques d’un système qui fonctionne “proche” de l’état d’équilibre ?
Quelles sont les caractéristiques d’un système qui fonctionne “loin” de l’état d’équilibre ?
Quel type d’étape pour un système fonctionnant “proche” de l’état de l’équilibre ?
Quel type d’étape pour un système fonctionnant “loin” de l’état de l’équilibre ?
Qu’induit une transformation infinitésimale dans un système isolé ?
Une variation d’entropie positive
