16 : Thermodynamique
- Page ID
- 193877
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
Parmi les nombreuses capacités de la chimie figure sa capacité à prédire si un processus se produira dans des conditions spécifiques. La thermodynamique, c'est-à-dire l'étude des relations entre l'énergie et le travail associés aux processus chimiques et physiques, fournit cette capacité prédictive. Les chapitres précédents de ce texte ont décrit diverses applications de la thermochimie, un aspect important de la thermodynamique qui concerne le flux de chaleur accompagnant les réactions chimiques et les transitions de phase. Ce chapitre présentera des concepts thermodynamiques supplémentaires, y compris ceux qui permettent de prédire tout changement chimique ou physique dans un ensemble donné de conditions.
- 16.1 : Spontanéité
- Les processus chimiques et physiques ont naturellement tendance à se produire dans une seule direction dans certaines conditions. Un processus spontané se produit sans avoir besoin d'un apport continu d'énergie provenant d'une source externe, alors qu'un processus non spontané l'exige. Les systèmes soumis à un processus spontané peuvent ou non subir un gain ou une perte d'énergie, mais ils connaîtront un changement dans la façon dont la matière et/ou l'énergie sont distribuées au sein du système.
- 16.3 : Les deuxième et troisième lois de la thermodynamique
- La deuxième loi de la thermodynamique stipule que les processus spontanés augmentent l'entropie de l'univers. Si un processus diminue l'entropie de l'univers, alors le processus n'est pas spontané, et si aucun changement ne se produit, le système est en équilibre. La troisième loi de la thermodynamique établit le zéro pour l'entropie à 0 J/Kelvin pour un solide cristallin pur parfait à 0 K avec un seul microétat possible.
- 16.4 : Gibbs Energy
- L'énergie libre de Gibbs (G) est une fonction d'état définie en fonction des quantités du système uniquement et peut être utilisée pour prédire la spontanéité d'un processus. Une valeur négative pour ΔG indique que la réaction se poursuivra vers l'avant pour atteindre l'équilibre ; une valeur ΔG positive indique que la réaction se poursuivra dans la direction inverse pour atteindre l'équilibre ; et un ΔG de zéro indique que le système est en équilibre. Un certain nombre d'approches pour le calcul des variations d'énergie libre sont possibles.
- 16.E : Thermodynamique (exercices)
- Ce sont des exercices de devoirs pour accompagner le Textmap créé pour « Chemistry » par OpenStax.