PRÉFACE Cet ouvrage de thermodynamique appliquée aux systèmes chimiques est destiné en premier lieu aux étudiants de premier cycle universitaire, mais aussi à tous ceux qui se sont éloignés du sujet et qui voudraient rapidement retrouver l'essentiel. Avec la mise en application des nouveaux programmes dans les lycées, les élèves ont découvert, notamment par le biais de la chimie, le sens d'une démarche scientifique s'appuyant sur l'expérience en suivant un certain nombre de thématiques bien définies. Ces élèves, arrivant dans l'enseignement supérieur, ont besoin d'un exposé clair et construit rassemblant les notions de thermodynamique qu'ils ont rencontrées et ouvrant d'autres perspectives. C'est la vocation de ce manuel. Après une introduction à la thermodynamique chimique, dans laquelle sont définies les principales grandeurs de la thermodynamique, les auteurs développent les deux Principes pour aboutir enfin à la définition du potentiel chimique qui est la notion essentielle de la thermodynamique, introduite par Gibbs pour aborder l'étude des transformations aussi bien chimiques que physiques de la matière. On verra l'application du Premier Principe tout d'abord aux transformations thermomécaniques dans lesquelles interviennent à la fois les échanges de chaleur et de travail, puis aux reactions chimiques avec de nombreux exemples. Les données insérées dans le cours de l'exposé permettent d'avoir une vision très concrète du domaine d'application. Avec le Deuxième Principe est introduite la notion d'évolution des systèmes. Enfin la dernière partie traite des équilibres chimiques et de leurs déplacements : elle se termine par plusieurs exemples variés de réactions d'intérêt industriel. Cet ouvrage rassemble un grand nombre de données numériques sur la thermodynamique de systèmes chimiques, il est illustré d'exercices variés avec réponse qui permettent de s'entraîner et de tester la compréhension du sujet. Il reflète bien le fait qu'il est le résultat d'une réflexion et d'une pratique d'enseignement de plusieurs années notamment dans le DEUG de l'Université de Marne-la-Vallée où M. OTURAN enseigne cette discipline. Je pense que le lecteur, qu'il soit étudiant ou enseignant, y trouvera un outil précieux et agréable. Gilberte CHAMBAUD Professeur de chimie à l'Université de Marne-la-Vallée AVANT-PROPOS Cet ouvrage a été spécialement conçu pour les étudiants des premiers cycles universitaires, un public en fait un peu oublié si l'on regarde l'ensemble des ouvrages de thermodynamique disponibles aujourd'hui. Il développe un cours de thermodynamique chimique illustré de nombreux exemples et exercices d'application pour en faciliter l'assimilation. A la fin de chaque chapitre sont regroupés des exercices, allant du plus simple au plus complexe. Sans impératifs de programme à suivre, nous avons eu pour but de présenter de façon aussi simple et concrète que possible les grands principes de la thermodynamique et ses applications à l'étude des réactions chimiques. Ils constituent des bases indispensables pour aborder les autres domaines de la chimie. La progression et la présentation de ce cours sont très classiques et l'on s'est restreint le plus souvent à l'étude des systèmes idéalisés. Ces limites étant posées, la présentation de chaque concept, de chaque définition, de chaque mot de vocabulaire a été faite en s'appuyant sur des exemples précis et des exercices d'application destinés à mettre en pratique la notion abordée. C'est, nous le pensons, une des voies pour dépasser les écueils du formalisme mathématique qui rebute souvent les étudiants de premier cycle et pour mieux faire comprendre le contenu physique de la thermodynamique. Les notations et les définitions suivent d'aussi près que possible les recommandations de l'Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée (UICPA). Les symboles et abréviations utilisés sont regroupés au début de l'ouvrage. Un index et des tables de données thermodynamiques, à notre avis indispensables dans un ouvrage de ce type, sont placés à la fin du texte. Ce manuscrit s'appuie sur l'expérience acquise par les auteurs qui enseignent cette matière en premier et second cycles universitaires, et sur les nombreuses suggestions et discussions provoquées par les membres du comité de lecture qui ont ainsi considérablement contribué à l'amélioration du texte, ce dont nous les remercions vivement. Nous remercions par avance tous les lecteurs, étudiants et enseignants, qui nous feraient part de leurs commentaires, critiques et suggestions. M.A. OTURAN - M. ROBERT