Chapitre VI Energie libre – Enthalpie libre [Tapez le titre du document] Thermodynamique Page 69 VI 3 3 : Enthalpie libre lors d’une réaction chimique (loi de HESS) G° 298 = 298 f produits f réactifs G G (17) Etat simple G°f = 0 VI 3 4 : L’enthalpie lors d’une réaction à température T quelconque G° T = H°
- : le quotient de réaction (sans unité) ; - ∆ ° : variation d’enthalpie libre standard (en −1) Relation entre enthalpie standard de réaction et constante d’équilibre: A l’équilibre : = et ∆ =0 , ainsi la relation (I) devient : 0=∆ °+ ×????× (I)
Enthalpie libre standard de réaction : Notée r ΔG0; elle peut être calculée de plusieurs façons : • soit à partir des f ΔG0 enthalpie libre de formation données dans les tables thermodynamiques (remarque : même convention que pour ΔfH° c’est-à-dire ΔfG° = 0 pour les corps purs simples) • soit à partir de la relation : rr r
l’enthalpie standard ΔH1° de la réaction de glycolyse 4) Sachant qu’à 25°C, la variation d’entropie standard de la réaction de glycolyse est égale à 185 J/mol/K, déterminer la variation d’enthalpie libre standard de la réaction à cette même température La réaction est-elle spontanée dans les conditions standards?
variation d’enthalpie libre: G = G +RTlnQ relation entre la variation d’enthalpie libre standard et la constante d’ equilibre: G = RTlnK ou K = e G RT equation de van’t Ho : ln K2 K1 = H R 1 T2 1 T1 titrage (point d’ equiv alence, pour un acide/base avec seulement un proton a donner/accepter): CstandardVstandard = CinconnuVinconnu
Standard Thermodynamic Values Formula State of Matter Enthalpy (kJ/mol) Entropy (J mol/K) Gibbs Free Energy (kJ/mol) (NH 4) 2O (l) -430 70096 267 52496 -267 10656 (NH
3 et l’entropie standard de r´eaction ∆ rS 3 de la r´eaction (3) a` 298 K 4 En d´eterminant la valeur de la capacit´e thermique de r´eaction `a pression constante ∆ rC p de la r´eaction (3), montrer que l’on peut se placer dans l’approximation d’Ellingham 5 Exprimer alors l’enthalpie libre standard de r´eaction ∆ rG
b Conditions de l’état standard : ∆G0 a) Caractéristiques de ∆G0’et ∆G0 - ∆G0’ = variation d’énergie libre standard en biochimie à pH = 7 À t° = 25°C, Pour une concentration de A et de B = 1M - ∆G0= variation d’énergie libre standard mesurée en chimie : à un pH = 0 À t° = 25°C,
Exercice 13 6 Détermination de l’enthalpie libre standard deformationd’unoxydecomplexe 223 Exercice 13 7 Pile à fluorine Détermination de l’enthalpie libre standard de formation Cu 2S 224 Exercice 13 8 Détermination des conductivités partielles dansledioxydedetitane 226 14 Pouvoir thermoélectrique 231
f) Calculer l’enthalpie standard de réaction de l’étape (2) Enoncer la loi utilisée Commenter le signe g) Calculer l’entropie standard de réaction de l’étape (2) h) Exprimer l’enthalpie libre standard de réaction en fonction de ∆???????????????? , ∆???????????????? et d’un autre paramètre d’état i) Exprimer K 2
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Enthalpie libre ; évolution et équilibre
Enthalpie libre ; évolution et équilibre I Enthalpie libre 1 Définition G = H – TS G fonction d’état extensive s’exprime en joule Rq : elle se calcule à l’aide des potentiels chimiques μ (sera vu en 3ème année) 2 Variation élémentaire d’enthalpie libre dG = dH – TdS – Taille du fichier : 286KB
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Chapitre VI Energie libre-Enthalpie libre
La variation d’enthalpie libre lors de cette réaction se déduit de la relation : initiale finale T P T P P G G RT Ln (20) D’où : T x y A B P G T G xRT yRT aRT bRTLnP Avec P Totale finale = P x + P y P Totale Initiale= P A + P B P A, P B, P x, P y Pressions partielles La variation d’enthalpie libre peut s’écrire :
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Exemples d’enthalpies standard
IV Enthalpie standard d’ionisation Rappel du S1 Il s’agit de l’enthalpie standard de la réaction associée à l’ionisation d’un atome gazeux en ion positif (gazeux) : X(g) → X+(g) + e-Δ ionH o > 0 (il faut fournir de l’énergie pour arracher un électron) Il s‘agit en toute rigueur de l’énergie interne à 0K de cette réaction Notation Ei souvent exprimée en eV (savoirTaille du fichier : 253KB
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I - Thermodynamique
Enthalpie libre et Entropie standard de réaction -1- Problématiques Enthalpie standard de réaction o Entropie standard de réaction • Unité • Sens physique -3- • Application : Prévoir le signe de Δ r S° o 2 CH 3 OH (g) = (CH 3) 2 O (g) + H 2 O (g) o 2 Fe(s) + 3 2 O 2 (g) = Fe 2 O 3 (s) • Vérification : 2 Fe(s) + 3 2 O 2 (g) = Fe 2 O 3 (s) à 298 K Fe(s) O 2 (g) Fe 2 O 3 (s
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Enthalpie libre Equilibres chimiques
II- Le calcul des variations de l’enthalpie libre II-1- Enthalpie libre standard de formation ∆ f G° T C’est la variation d’enthalpie libre qui accompagne la formation d’une mole d’un composé à partir de ses constituants pris dans leur état standard de référence ∆ f G° T = ∆ f H° T - T∆ f S° T II-2- Enthalpie libre standard de réaction ∆ r
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Solutions de la série N°3 (exercice 3,4 et 5
2-Calculer l’enthalpie libre standard (ΔG°) à 25°C de la réaction suivante : N 2 (g) + O 2 (g) 2NO (g) On a: ∆ °= ∆ °− ×∆ ° Donc )∆????° =2 ????°( −[????°( 2)+????°( 2)] ⇒∆????° =2 ×50,34−[45,77+49]
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UE1 : Biochimie Chapitre 2 Thermodynamique du vivant
Enthalpie et chaleur “L’enthalpie est donc la quantité de chaleur échangée par le système au cours d’une réaction réalisée à pression constante” Unité : H en J/mol Si H > 0 la réaction absorbe de la chaleur, on dit qu’elle est endothermique Si H < 0 la réaction produit de la chaleur, on dit qu’elle est exothermique Taille du fichier : 1MB
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Les unités du système international, grandeurs
Unité de masse atomique u Masse Valeur obtenue expérimentalement : 1 u = 1,660 54 10-27 kg 1/12 de la masse d [un atome de aone 12 Electronvolt eV Energie Valeur obtenue expérimentalement : 1 eV =1,602 18 10-19 J Energie acquise par un électron accéléré sous une différence de potentiel de 1 volt dans le vide UnitéTaille du fichier : 705KB
II-1-Enthalpie libre standard de formation ?fG°T. II-2-Enthalpie libre standard de réaction ?rG°T. III-L'enthalpie libre Unité de G : J (mol-1 ).
la variation d'enthalpie libre standard. • Si ?rS°(T) connue on applique. °. ?. ?. = ?.
gramme de substance ou par mole si CP
II.2 Enthalpie libre standard d'une demi-équation rédox et potentiel standard d'un couple rédox. Soit la réaction d'équation schématique Ox + n/2 H2(g)
A l'équilibre chimique l'enthalpie libre de réaction est nulle : ?rG = 0 ce qui enthalpie libre standard conventionnelle
les unités pour l'entropie sont J/K. • le troisième principe de la Exemple: Calculez les variations d'enthalpie libre standard des réactions.
Définir l'enthalpie libre standard de réaction ?rG°. Dans quelle unité est-elle exprimée dans le système international ? • Comment calcule-t-on généralement
Enthalpie libre standard r. 0. ? G est calculée : • soit à partir des f. 0. ? G enthalpie libre de formation données dans les tables thermodynamiques
Une grandeur de réaction s'exprime en : (unité de X).mol-?1……mol-?1 d'avancement. ?rG°(T) est l'enthalpie libre standard de réaction.
?rS° : entropie standard de réaction. • ?rG° : enthalpie libre standard de réaction. Avec quelle unité sont-elles exprimées ? • Calculer l'enthalpie et ...
Enthalpie libre ; évolution et équilibre I Enthalpie libre 1 Définition G = H – TS Gfonction d’état extensive s’exprime en joule Rq : elle se calcule à l’aide des potentiels chimiques ? (sera vu en 3èmeannée) 2 Variation élémentaire d’enthalpie libre
L'enthalpie libre standard de formation • l'enthalpie libre standard de formation DG f o d'un composé est la variation d'enthalpie libre qui se produit quand une mole d'un composé est synthétisée à partir de ses éléments à leur état standard • par définition DG f o d'un élément dans son état standard est zéro • ex ; la
La dé?nition de la variation de l’enthalpie libre ?G = ?H – T??S peut être écrite pour une variation in?nitésimale et T = cste : dG = dH – T?dS – S?dT = dH – T?dS ( T = cste ? dT = 0) De même la dé?nition de l’enthalpie H = U + P?V s’écrit sous forme différentielle: dH = dU + P?dV + V?dP
What is enthalpie Libre?
Enthalpie libre ; évolution et équilibre I. Enthalpie libre 1. Définition G = H – TS Gfonction d’état extensive s’exprime en joule. Rq : elle se calcule à l’aide des potentiels chimiques ? (sera vu en 3èmeannée). 2. Variation élémentaire d’enthalpie libre
What is standard enthalpy?
Enthalpy can be represented as the standard enthalpy, ?Ho. This is the enthalpy of a substance at standard state. The standard state is defined as the pure substance held constant at 1 bar of pressure. Phase transitions, such as ice to liquid water, require or absorb a particular amount of standard enthalpy:
What is a standard enthalpy of formation H F?
Explain Hess’s law and use it to compute reaction enthalpies A standard enthalpy of formation ?H ? f is an enthalpy change for a reaction in which exactly 1 mole of a pure substance is formed from free elements in their most stable states under standard state conditions.
How do you calculate enthalpy?
Enthalpy can also be expressed as a molar enthalpy, ?Hm, by dividing the enthalpy or change in enthalpy by the number of moles. Enthalpy is a state function. This implies that when a system changes from one state to another, the change in enthalpy is independent of the path between two states of a system.
Enthalpie libre Equilibres chimiques