Thermodynamique

Question 1

Qu’est-ce qu’un système homogène ?

Answer 1

C’est un système avec 1 phase

Question 2

Qu’est-ce qu’un système hétérogène ?

Answer 2

C’est un système avec au moins 2 phases

Question 3

Quels sont les différents types de système selon le type d’échanges effectué ?

Answer 3

• le système ouvert : énergie et matière
• le système fermé : énergie
• le système adiabatique : pas d’échange de chaleur
• le système isolé : aucun échange

Question 4

Qu’est-ce que la description microscopique d’un système ?

Answer 4

C’est la description du système par des lois statistiques puisque l’on considère les particules constitutives du système

Question 5

Qu’est-ce que la description macroscopique d’un système ?

Answer 5

C’est une description qui considère les propriétés observables et mesurables à notre échelle

Question 6

Comment un système qui ne subit aucune transformation ?

Answer 6

Il possède des propriétés physiques stables avec le temps alors qu’il est le siège de modification permanentes à l’échelle microscopique

Question 7

Comment peut être décrit un état macroscopique d’un système ?

Answer 7

il peut être décrit par des grandeurs physiques qui le caractérisent : les variables d’état

Question 8

Quels sont les types de variables d’état et donner des exemples

Answer 8

• variables d’état extensives (additives) : masse, volume, composition, énergie…
• variables d’état intensives (pas additives) : pression, température…

Question 9

Que vaut la différence entre deux états identiques ?

Answer 9

Elle est nulle puisque l’arrivée et la destination est identique

Question 10

Que vaut la différence entre deux états ?

Answer 10

Elle est constante et ne dépend que de l’état final et de l’état initial, elle est indépendante du chemin suivi

Question 11

Quel est le signe de l’énergie qu’un système reçoit ?

Answer 11

positif

Question 12

Quel est le signe de l’énergie qu’un système cède ?

Answer 12

négatif

Question 13

Que vaut le bilan global d’énergie

Answer 13

Question 14

Que vaut l’énergie d’un système ?

Answer 14

Question 15

Qu’est-ce que U ?

Answer 15

C’est l’énergie interne, c’est-à-dire l’énergie de la matière contenue dans le système

Question 16

Quelles simplifications peuvent être obtenues en chimie ?

Answer 16

En chimie, les variations d’énergie cinétique et potentielle sont généralement négligeables devant la variation d’énergie interne

Question 17

Quel est le problème de l’énergie interne ?

Answer 17

Elle ne peut être déterminée de manière absolue ?

Question 18

Que pouvons-nous néanmoins déterminer sur l’énergie interne ?

Answer 18

Sa variation pour une transformation déinie

Question 19

Quelle est la formule de la variation d’énergie interne lors d’une transformation de l’état 1 à l’état 2 ?

Answer 19

Question 20

Quelle est la valeur de l’énergie interne d’un système isolé ?

Answer 20

Elle est nulle

Question 21

Que vaut l’énergie échangée pour une transformation thermomécanique, c’est-à-dire où W = le travail des forces de pression, à pression constante ?

Answer 21

Question 22

Qu’est-ce que l’entropie ?

Answer 22

C’est le niveau de désordre, d’agitation d’un système

Question 23

Que vaut l’enthalpie ?

Answer 23

Question 24

Quels sont le symbole et l’unité de l’entropie ?

Answer 24

Question 25

Que vaut l'enthalpie libre ?

Answer 25

Question 26

Quelles sont les deux problématiques pour une transformation physico-chimique ?

Answer 26

1) évolution spontanée du système 2) caractérisation de l'état d'équilibre

Question 27

Qu'est-ce que

Answer 27

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

Question 28

Qu'est-ce que

Answer 28

C'est la variation du "désordre" entre l'état initial et final et est exprimée en

Question 29

Qu'est-ce que

Answer 29

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

Question 30

Quel est le point commun entre toutes ces quantités ?

Answer 30

Ces quantités sont toutes calculées dans le sens direct d'une réaction donnée

Question 31

Quel est le deuxième principe, dans un système isolé ?

Answer 31

Dans un système isolé, toute transformation est accompagnée d'une variation d'entropie positive ΔS > 0

Question 32

Que représente la variation d'entropie pour un système isolé ?

Answer 32

C'est un critère de spontanéité pour un système isolé

Question 33

Que représente la variation d'entropie pour un système non isolé et donc lors d'une réaction chimique ?

Answer 33

Cela ne représente pas un critère d'évolution

Question 34

Que vaut l'avancement de réaction dans cette réaction avec P et T fixées ?

Answer 34

en mol

Question 35

Par quoi se caractérise une transformation spontanée ?

Answer 35

Elle se caractérise par une évolution telle que dG < 0

Question 36

Quelle est la formule de dG ?

Answer 36

Question 37

Quel est le signe de dξ dans le sens 1 de la réaction ?

Answer 37

Il est positif et donc l'autre composante est négative

Question 38

Quel est le signe de dξ dans le sens 2 de la réaction ?

Answer 38

Il est négatif et donc l'autre composante est positive

Question 39

Par quoi est caractérisée la réaction qui a atteint l'équilibre ?

Answer 39

Question 40

Que se passe-t-il dans une réaction de A vers B lorsque

Answer 40

La réaction A vers B est spontanée (exergonique) jusqu'à l'équilibre donc liée à la variation d'enthalpie libre de réaction

Question 41

Que se passe-t-il dans une réaction de A vers B lorsque

Answer 41

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

Question 42

Quelle information du sens de la réaction donne

Answer 42

Question 43

A l'équilibre, dans quel état se trouve le système ?

Answer 43

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

Question 44

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... ?

Answer 44

Elle dépend de ξ

Question 45

Qu'est-ce que

Answer 45

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

Question 46

Qu'est-ce que

Answer 46

C'est Γ le quotient de réaction

Question 47

Qu'est-ce que l'activité a du constituant i ?

Answer 47

Question 48

Qu'est-ce que RTlnΓ ?

Answer 48

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

Question 49

Que vaut dH ?

Answer 49

Question 50

Que se passe-t-il lorsque le solvant n'est pas l'eau ?

Answer 50

Son activité est différente de l'eau et est considérée comme un réactif

Question 51

Lorsque l'état initial correspond aux conditions standards, que vaut

Answer 51

Question 52

Qu'est-ce que

Answer 52

C'est une constante à T donnée

Question 53

Quelles sont les caractéristiques de

Answer 53

Elle ne dépend que de la température, elle est indépendante des conditions initiales et est une caractéristique de la réaction à T donnée

Question 54

Donc à l'équilibre, que vaut

Answer 54

Question 55

Expliquez la réciprocité entre

Answer 55

En connaissant une, on peut déterminer l'autre

Question 56

Que vaut

Answer 56

Question 57

Dans un système fermé, quelles informations permet de nous donner

Answer 57

Question 58

Quelle est la différence entre l'état standard à conditions standards et l'état standard de référence ?

Answer 58

L'état standard de référence n'impose pas de concentration

Question 59

Par convention que vaut

Answer 59

Question 60

Quels sont les changements d'état endothermiques ?

Answer 60

Puisque c'est le passage d'un état plus condensé vers un état moins condensé

Question 61

Quels sont les changements exothermiques ?

Answer 61

Question 62

Quelles égalités sont-elles induites ?

Answer 62

Question 63

Qu'est-ce que l'enthalpie standard de formation ?

Answer 63

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)

Question 64

Que peut nous dire l'enthalpie ?

Answer 64

Plus l'enthalpie standard de formation est faible, plus la liaison est facile à former

Question 65

Comment calculer

Answer 65

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

Question 66

Qu'est-ce que la loi de Hess de l'enthalpie de réaction ?

Answer 66

Question 67

Qu'est-ce que l'énergie de liaison ?

Answer 67

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

Question 68

Qu'est-ce que

Answer 68

C'est l'énergie libérée à partir d'une mole de chacun des atomes

Question 69

Que vaut l'enthalpie standard de formation en fonction de

Answer 69

Elle vaut

Question 70

Expliquez le 1/2

Answer 70

Parce qu'une mole d'un atome forme 1/2 mole de molécule diatomique

Question 71

Comment noter l'énergie reçue pour la rupture d'une liaison ?

Answer 71

Question 72

Que vaut l'énergie de liaison d'une triple liaison ?

Answer 72

Question 73

Dans quoi d'autre pouvons-nous utiliser

Answer 73

Dans le calcul de l'énergie de résonnance

Question 74

Qu'est-ce qui arrive à l'entropie d'un corps pur au zéro absolu ?

Answer 74

Un corps pur adopte un ordre parfait (cristal parfait), S nul

Question 75

Quelle est la formule de l'entropie absolue ?

Answer 75

Question 76

Quelle est la loi de Hess de la variation d'entropie standard d'une réaction chimique ?

Answer 76

Question 77

Quelle est la loi de Hess avec l'entropie absolue déduite des formules précédentes ?

Answer 77

Question 78

Que vaut la variation d'entropie de formation d'un corps pur ?

Answer 78

Elle est nulle

Question 79

Quelle est la loi de Hess de la variation de l'enthalpie libre ?

Answer 79

Question 80

En général à quoi est associée la loi de Hess ?

Answer 80

aux corps simples, états standards de référence

Question 81

Quels sont les deux états stationnaires ?

Answer 81

- l'état stationnaire d'équilibre - l'état stationnaire non équilibre

Question 82

Quelles sont les caractéristiques de l'état stationnaire d'équilibre ?

Answer 82

Question 83

Quelles sont les caractéristiques de l'état stationnaire de non équilibre ?

Answer 83

Question 84

Que vaut la variation d'enthalpie libre en fonction du quotient de réaction et de la constante d'équilibre ?

Answer 84

Question 85

Qu'indique les différentes valeurs du quotient de réaction par rapport à la constante d'équilibre ?

Answer 85

Question 86

Qu'est-ce que le principe de Le Châtelier ?

Answer 86

Question 87

Que se passe-t-il lorsque

Answer 87

Question 88

Qu'est-ce que l'équation de van't Hoff ?

Answer 88

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

Question 89

Quels sont les 2 courbes possibles ainsi obtenues ?

Answer 89

Question 90

Quand est-ce que cette équation est-elle valable ?

Answer 90

Question 91

Que se passe-t-il lorsque

Answer 91

Question 92

Quelles sont les caractéristiques d'un système qui fonctionne "proche" de l'état d'équilibre ?

Answer 92

Question 93

Quelles sont les caractéristiques d'un système qui fonctionne "loin" de l'état d'équilibre ?

Answer 93

Question 94

Quel type d'étape pour un système fonctionnant "proche" de l'état de l'équilibre ?

Answer 94

Question 95

Quel type d'étape pour un système fonctionnant "loin" de l'état de l'équilibre ?

Answer 95

Question 96

Qu'induit une transformation infinitésimale dans un système isolé ?

Answer 96

Une variation d'entropie positive