rappel thermo 3 Flashcards
comment sont les valeurs exothermiques la plupart du temps ?
- négative
- G en KJ
- S en J
- y’a un facteur 1.000 en général
détermination de l’enthalpie standard de formation ? Calvet ?
- mesurable directement (objet de la calorimétrie)
- calculable à partir de valeurs expérimentales connues
CALVET a créé le centre de microgenèse et de microcalorimétries à Marseille et il a “inventé” tous les calorimètres pour mesurer les valeurs thermodynamiques. Marseille est un grands centre mondiaux de thermodynamique
méthode directe de détermination de l’enthalpie standard de formation ?
chaleur de réaction évaluée par mesure d’élévation (ou de diminution) de la température lors de la réaction :
Q=m.c.∆T ou Q=n.Cp.∆T
c= chaleur spécifique massique du corps
Cp = chaleur spécifique molaire du corps à P constante
absolument en condition isobare. pour être applicable il faut :
- une réaction rapide pour ne pas perdre de la chaleur
- une réaction complète sinon on ne connaît pas la quantité de réactifs n’ayant pas réagi (donc résultat faussé)
- une réaction pure (sans réactions parasites)
- ces conditions sont parfois réunies (selon les matériaux avec lesquels on travaille), la détermination directe rarement réalisée car si un de ces 3 facteurs n’est pas rempli on laisse tomber
méthode indirecte de détermination de l’enthalpie standard de formation ?
- diagramme de HESS (considère 2 chemins ≠ pour la réaction, enthalpie étant la même quelque soit le chemin
réaction en phase gazeuse ?
- si les réactions se font à V constant, E interne est la chaleur de réaction : ∆U°=Qv
- si les réactions de fou à P constante, l’E interne est de la forme : ∆U°=∆H°-PdV
- la loi de joule ne s’applique que pour les système en phase gazeuse
- on ne s’intéresse pas aux état intermédiaires :
° grandeur extensive = elles sont toutes additives, dépendantes de la n (ex: volume)
> on n’a pas besoin de point de départ, de référence
° grandeur intensive = elles ne sont pas additives et ne dépendent pas de la quantité de matière (ex: température)
» on a besoin d’une référence, d’un point de départ (ex: 0°C ou 0K)
qu’est-ce que le pouvoir calorifique ?
c’est un estimateur de la valeur énergétique d’un corps.
Au + PC est élevé, au + le corps sera énergique (cad au + on pourra tirer de l’énergie de ce corps)
ex: le bois a un PC + élevé que le papier(utilisé pour explosion, incendie)
PC = (-∆rH/M)*1000 (KJ/Kg)
M = masse molaire de l’espèce considérée
- si l’eau est formé lors réaction à l’état liquide = PC supérieur
- si eau formé lors état gazeux = PC inférieur
on aura donc 3x + E avec la combustion du di-Hydrogène qu’avec le méthane
la température de flamme c’est quoi ?
l’énergie libérée (toute la chaleur) par la réaction va servir à chauffer les gaz formés, et en chauffant ces gaz on dit qu’on a affaire à une flamme
on considère que la réaction se fait de façon abiatique = toute l’énergie produite par la réaction va servir dans sa totalité à chauffer les gaz produits, pas de perte dans le milieu extérieur
calcul de la T Flamme ?
permet d’estimer l’élévation de T° du système, éventuellement prévoir quel réacteur et quel matériau utiliser en cas d’emballement de réaction (si ça chauffe un peu trop)
de manière générale on a : Cpx=a+bT
- pour méthane, T flamme = 2.225K(≈1.952°C)
- pour l’acétylène, T Flamme = 2.500°C
- pour butane T flamme = 1.970°C, donc le butane est plus énergétique que le méthane et plus lourd)
avec quoi ne pas confondre l’énergie de liaison ? définition de l’énergie de liaison ?
avec l’énergie de réaction.
E de liaison : c’est la variation d’enthalpie accompagnant la formation (≠ de l’enthalpie de formation qui est définit par rapport aux éléments simples) d’une liaison à partir des atomes isolés pris à l’état gazeux sous 1 atmosphère
que représente toute molécule ?
une énergie.
les liaisons entre les atomes représentent une énergie
calcul de l’E de liaison ?
∆H° = négatif, il y a donc stabilisation en énergie, la nature veut la stabilité
entropie de réaction, règles de calculs ?
1) entropie standard d’un corps simple est ≠ 0 : ∆S° ≠ 0
2) l’entropie d’un changement d’état est ∆S°(chgt état) = ∆H°(chgt état) / T(chgt état)
3) les valeurs de l’entropie standard sont données par les tables thermodynamiques
4) l’entropie à une température T ≠ T(standard) est ∆S°(T) = ∫Tf Ti (Cp (T) dT / T)
tous les principes vus à propos de l’enthalpie de réactions s’appliquent aux calcul des entropies
(T) = en fonction de la température. la primitive de 1/T est logT
qu’il y a t il si ∆fS° est négative ?
il y a création d’ordre.
si ∆rS° est positif, le système est désordonné, car les états microscopiques ont augmenté
∆fS° = ∆rS° = S°(produit) - ∑ v * S°(corps simple)
∆rS° = ∑ Vi *S°i (produit) - ∑ Vj * S°j (réactif)
synthèse de l’ammoniac ?
- réaction exothermique ∆H<0, cette réaction est favorisée thermodynamiquement
- réactifs donne 4 moles, or il en reste que 2 : donc le nombre de mole est négatif, le désordre est positif car on a stabilisation
- donc cette réaction est défavorisée “dans le facteur désordre”.
- or ∆S ne peut être négatif dans un système irréversible, donc ce système est réversible
> N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g)
en inversible :
2NH3(g) -> N2(g) + 3H2(g), ici ∆H > 0 cette réaction est favorisée “dans le facteur désordre”, ∆S < 0
