CHIMIE

Spé PC
2011-2012
C
CH
HIIM
MIIE
E
Programme de colle : semaines 3 et 4
NB . Chaque élève doit avoir une calculatrice
Questions de cours : 12, 31, 32, 33, 60 (rappel : 3 questions au choix)
Exercices portant sur les chapitres :
er
T.1. Application du 1 principe de la
thermodynamique
I - Systèmes et réacteurs, expressions du
er
1 principe
1) les systèmes (ouvert, fermé, isolé)
2) les réacteurs (isobare, isochore,
isotherme, adiabatique ;
schématisations)
3) description d’un système (variables
extensives, intensives)
er
4) le 1 principe de la thermodynamique
(ΔU = W+Q, dU = δW+δQ, expression
du travail mécanique contre les forces
de pression)
5) quantité de chaleur mise en jeu
a. cas d’une transformation isochore (ΔU =
Qv )
b. cas d’une transformation isobare (H = U +
PV ; ΔH = Qp)
II - Grandeurs molaires standard de
réaction
1) états standard
a. états standard d’un constituant
b. états standard de référence d’un
élément chimique
2)
3)
système fermé siège d’une
transformation physico-chimique
énergie interne et enthalpie standard
de réaction
a. définition générale
b. cas de l’enthalpie et de l’énergie
interne
c. grandeurs molaires
d. influence de la température (lois de
Kirchhoff, approximation d’Ellingham)
e. relation entre ΔrH°(T) et ΔrU°(T)
(démonstration)
4)
effets thermiques d’une réaction en
réacteur isobare
a. transfert thermique en réacteur
isobare et isotherme (Qp = ΔH= ξΔrH°)
b. réaction endo ou exothermique
c. variation de température en réacteur
adiabatique isobare (calcul d’une
température maximale de flamme)
III – Détermination de grandeurs
thermodynamiques standard
1) enthalpie molaire standard de
formation
a. définition
b. cas d’un corps simple
c. cas des corps composés
d. cas des ions en solution aqueuse
e. application au calcul d’une enthalpie
standard de réaction à 298 K
2)
3)
discontinuité de ΔrH° lors d’un
changement d’état
définitions d’enthalpies standard
particulières
a. enthalpie standard d’ionisation
b. enthalpie standard de fixation
électronique
c. enthalpie standard de changement
d’état
d. enthalpie standard de dissociation
T.2. Le second principe de la
thermodynamique ; les fonctions d’état G et
F
I - Evolutions réversibles et irréversibles
II - La fonction entropie
III - Enthalpie libre G et énergie libre F
1) fonction G
2) fonction F
IV - Identités thermodynamiques
dU, dH, dG, dF
V - Relation de Gibbs-Helmholtz