COURS: THERMOCHIMIE ET ATOMISTIQUE PDF

THERMOCHIMIE ET ATOMISTIQUE PDF

Introduction à la thermodynamique chimique

La thermodynamique s’intéresse aux transferts thermiques et de travail. Pour compléter les notions vues au lycée à propos des chaleurs de combustion, de dissolution ou de changement d’états, il est nécessaire de définir un certain nombre de termes.

Définition

Un système est un ensemble d’objets ou de substances qui appartiennent à un domaine de l’espace. Ce qui n’est pas le système constitue le milieu extérieur.

L’ensemble du système et du milieu extérieur constitue l’univers

Etat du système

L’état d’un système est défini à un instant donné ; on peut imaginer que cet état puisse être fixé par une photographie instantanée. On le décrit macroscopiquement au moyen de grandeurs physiques telles que : T, P, n quantité de matière, V… Toutes ces grandeurs sont des variables d’état. Certaines ne sont pas indépendantes les unes des autres mais peuvent être reliées par une ou plusieurs équations d’état

Différents types de systèmes

Selon la nature de la frontière entre le système et le milieu extérieur, on distingue différents systèmes :

- système fermé : il n’échange pas de matière avec l’extérieur ; exemple : réacteur clos.

- système isolé : aucun transfert avec l’extérieur (ni d’énergie, ni de matière) exemple : ampoule scellée (isolée thermiquement), univers

- système ouvert : il échange de la matière et de l’énergie avec l’extérieur ; exemple : une cellule vivante.

- système adiabatique : pas de transfert thermique avec l’extérieur ; exemple : système dans un vase Dewar

Définition d’un gaz parfait

Gaz constitué de particules de dimensions nulles, sans interactions moléculaires.

C’est un état hypothétique et limite vers lequel tendent les gaz réels aux basses pressions et hautes températures. L’équation d’état PV nRT  regroupe les trois lois auxquelles obéissent les GP :

PV = cste loi de compressibilité isotherme (loi de Boyle Mariotte) à T et n fixés
V/T = cste loi de dilatation isobare (loi de Gay-lussac) à P et n fixés
V/n = cste loi d’Avogadro- Ampère ; dans des conditions fixées de température et de pression, le volume molaire d’un gaz est indépendant de la nature de ce gaz.

Dans toutes les applications, les gaz seront considérés comme parfaits.

Chapitre 1 : Notion de système

Chapitre 2 : Le premier principe de la thermodynamique

Chapitre 3 : Le deuxième principe de la thermodynamique et l’entropie

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THERMO CHIMIQUE

Introduction : ATOMISTIQUE

La matière est formée à partir de grains élémentaires: les atomes. 112 atomes ou éléments ont été découverts et chacun d'eux est désigné par son nom et son symbole.

Exemple : Carbone : C ; Azote : N.

Les atomes diffèrent par leurs structures et leurs masses, et sont eux même fragmentés en petites particules : les électrons, les protons et les neutrons.

En fait, l'atome n'existe pas souvent à l'état libre, il s'associe avec d'autres pour former des molécules. On a des molécules monoatomiques : gaz rares ( He, Ne, Ar,…), diatomiques (H2, O2, NaCl,…) et des molécules polyatomiques (H2O, H2SO4,…