APC - Partie 1 Thermo 16-17 Version Etudiants

1 -  - 
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L2 Ingénierie de la santé
UE Approches Physicochimiques des Substances Pharmaceutiques
Organisation
Partie Chimie Minérale : 6 h CM (J. Nurit)
Partie Physico - Chimie :
- Thermodynamique - Equilibres
- Force ionique
- Etude de l’état solide cristallisé :
- Les différents types d’équilibre
- Changement d’état de la matière
- Diagrammes de phases
- 5 h CM (D. Durand)
- TD n°3 (D. Durand) Jeudi 09/03/17
- 9 h CM (J. Nurit)
- TD n°1 (J. Nurit) Vendredi 24/02/17
- TD n°2 (J. Nurit) Mercredi 01/03/17
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UE 1
Physico - Chimie
Partie Thermodynamique
2016 –2017
L2 Ingénierie de la santé
UE Approches Physicochimiques des Substances Pharmaceutiques
Dr J. NURIT
[e-mail]
Département Pédagogique Physico - Chimie
Laboratoire Chimie Générale et Minérale

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OBJECTIF
La thermodynamique est le secteur de la chimie qui traite des modifications d’énergie qui
accompagnent les réactions chimiques ainsi que les changements d’état physique des substances.
La thermochimie est la branche de la thermodynamique qui se focalise sur le dégagement ou
l’absorption d’énergie calorifique au cours des processus chimiques.
Amorcer l’étude de la thermodynamique
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THERMODYNAMIQUE
Elle est fondée sur deux principes fondamentaux :
-le premier principe énonce la conservation de l'énergie : « l'énergie ne peut être ni créée,
ni détruite ». Elle est stockée par un système sous forme d'énergie interne ou d'énergie
cinétique, et peut être échangée avec l'extérieur sous la forme de travail ou de chaleur.
-le second principe traite de l'évolution des systèmes, en introduisant la notion essentielle
d'entropie.
La conjonction des deux principes permet de définir de façon très rigoureuse des conditions
d'équilibre d'un système, c'est-à-dire l'état vers lequel il évoluera en fonction des conditions
extérieures qui lui sont imposées.
La thermodynamique de l'équilibre ades applications dans tous les domaines : toute réaction
chimique produit ou consomme de l'énergie,et est le siège de phénomènes physico-chimiques
qui évoluent vers un état d'équilibre qui peut être prédit par la thermodynamique.

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THERMODYNAMIQUE
THERMOCHIMIE
La THERMODYNAMIQUE : (du grec thermos : chaud et dynami : force)
traite de ces effets énergétiques.
Une réaction chimique comprend toujours une redistribution des atomes.
Outre la modification matérielle, une conversion énergétique a également lieu.
Les changements d’état physique des substances s’accompagnent aussi de transfert énergétique.
L’énergie se présente sous des formes variées : mécanique, thermique, électrique, lumineuse, nucléaire et
chimique.
L’énergie chimique est mise en jeu chaque fois que des liaisons entre atomes, ions ou molécules sont
formées ou rompues.
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Toutes ces formes d’énergie peuvent se transformer directement ou indirectement les unes dans les autres.
Un grand nombre de ces transformations sont utilisées dans le cadre des activités humaines
La bioénergétique = étude des processus biologiques qui produisent et consomment
de l'énergie chez les êtres vivants.
L’ensemble des réactions de dégradation des aliments - catabolisme – fournit l’énergie nécessaire à la
formation d’ATP, composé « riche en énergie ».
Cette énergie « stockée » dans l’ATP, sera réutilisée :
oSous forme d’énergie chimique (anabolisme, transport actif).
oSous forme d’énergie mécanique (contraction musculaire)
oSous forme d’énergie thermique.
THERMODYNAMIQUE
THERMOCHIMIE

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En chimie et en biochimie :
Il est important de prévoir :
dans quel sens se produira une réaction,
quelles seront les proportions des constituants du milieu réactionnel lorsqu’il aura atteint un état
stationnaire,
quelle quantité d’énergie sera échangée lors de la réaction,
à quelle vitesse aura lieu la réaction étudiée.
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1. Généralités –Définitions
2. Échange d’énergie sous forme de chaleur
3. Premier principe de la thermodynamique
4. Deuxième et Troisième Principe de la Thermodynamique
5. Potentiel chimique

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Système + Milieu extérieur forment ce que l’on appelle l’Univers
Définition d’un système :
Système = partie de l’univers prise en considération
Milieu extérieur = le reste de l’univers
1 –Généralités - Définitions
SYSTEME
MILIEU EXTERIEUR
UNIVERS
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Système thermodynamique : ensemble de constituants pouvant évoluer au cours de
transformations
1 –Généralités - Définitions
Le système est :
- homogène s’il est constitué d’une seule phase (solide, liquide ou gazeuse)
- hétérogène s’il met en jeu plusieurs phases
Un système constitué de mélange de gaz forme une seule phase gazeuse
Un système formé de plusieurs solides : autant de phases que de solides
Dans un système formé de plusieurs liquides, le nombre de phases dépend de la
miscibilité des liquides
Remarques pour calculer le nombre de phases :