Thermochimie 2 (CHIM602_PC)

Volume horaire

CM : 10,5h / TD : 9h / TP : 8h

Objectifs

  • Savoir relier les différentes grandeurs thermodynamiques d’un système chimique.
  • Savoir calculer les variations d’une grandeur thermodynamique.
  • Savoir calculer un potentiel chimique quelque soit l’échelle de concentrations.
  • Savoir définir un équilibre chimique.
  • Savoir établir un diagramme binaire liquide-vapeur.
  • Savoir calculer un coefficient d’activité en fonction de sont état de référence.
  • Savoir décrire une solution chimique réelle : concentration, activité, miscibilité.

Pré-requis

Pré-requis mathématiques

Expression de différentielles de fonctions, calcul de dérivées, calcul intégral, analyse de fonctions continues (extrêmum, point d’inflexion). Développement en séries et développement limité.

Pré-requis thermodynamique

Connaissance des propriétés des fonctions d’état( U,H,F,G). Calculs de chaleur, définitions de l’entriopie.

Plan du cours

  • Chapitre 1 – L’énergie de Gibbs

Apprendre à relier les fonctions d’état entre elle,
Relations de Maxwell
Intérêt de la fonction de Gibbs en chimie.
Description idéale et réelle d’un système chimique.
 

  • Chapitre 2 – Le potentiel chimique

Notions de travail chimique.
Introduction du potentiel chimique pour expliquer les réactions chimiques.
Propriétés du potentiel chimique.
Expression du potentiel chimique de corps purs (solide, liquide, gaz), et de mélanges.
Potentiel chimique dans le cas idéal et réel : notion de fugacité.
 

  • Chapitre 3 – Solutions chimiques

Définition du gaz de solutés.
Échelle de concentrations, relation entre les différentes échelles.
Expression du potentiel chimique dans chaque échelle de concentrations.
États de référence des potentiels chimiques du soluté ou du solvant.
Notion de coefficients d’activité (soluté et solvant). Expression dans les différentes échelles.
Définition du coefficient osmotique
 

  • Chapitre 4 – Équilibre chimique

Définition thermodynamique de l’équilibre entre deux phases.
Équilibre solide-liquide
Équilibre chimique en phase liquide
Partage entre deux phases liquides : extraction de soluté
Équilibre liquide-gaz
Loi de Raoult et loi de Henry
 

  • Chapitre 5 – Lois colligatives

Cryoscopie
Ébulliométrie
Osmose
Relation entre coefficient d’activité et coefficient osmotique
 

  • Chapitre 6 – Mélanges de phases, miscibilité, et diagrammes binaires

Mélange idéal et réel
Miscibilité de deux composés
Diagramme binaire liquide-vapeur de deux composés miscibles
Cas idéal
Cas réel (écart à l’idéalité, azéotropie)
Calcul de la composition de phases (lois des moments chimiques)
 

  • Chapitre 7 – Modélisation  des solutions réelles : coefficients d’activité

Description des coefficients d’activité des solutions non chargées
Description des coefficients des solutions chargées

Diplômes intégrant ce cours

En bref

Crédits ECTS : 3

Langue d'enseignement
Français

Contact(s)

UFR, Écoles, Instituts

Lieu(x)

  • Le Bourget-du-Lac (73)