chimie 2 - Université Oum El Bouaghi

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
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Université Larbi Ben M’hidi
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- Oum El Bouaghi
Oum El BouaghiOum El Bouaghi
Oum El Bouaghi
Faculté des Sciences Exactes et Sciences de la Nature et de la vie
Faculté des Sciences Exactes et Sciences de la Nature et de la vieFaculté des Sciences Exactes et Sciences de la Nature et de la vie
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Département de Sciences de la Matière
Département de Sciences de la MatièreDépartement de Sciences de la Matière
Département de Sciences de la Matière
MODULE CHIM
MODULE CHIMMODULE CHIM
MODULE CHIMIE
IEIE
IE-
--
-2
22
2
COURS ET TRAVAUX DER
COURS ET TRAVAUX DERCOURS ET TRAVAUX DER
COURS ET TRAVAUX DERIGES
IGESIGES
IGES
1 ANNÉE
1 ANNÉE 1 ANNÉE
1 ANNÉE LMD/SM
LMD/SMLMD/SM
LMD/SM

Module CHIMIE-2
1
SOMMAIRE
SYMBOLES ET ABRÉVIATIONS
THERMODYNAMIQUE CHIMIQUE
CHAPITRE 1 : DÉFINITIONS, CONCEPTS ET NOTIONS DE BASE
1.1 INTRODUCTION
1.2 LE SYSTÈME
1.3 LES VARIABLES D'ÉTAT
1.4 LOIS DES GAZ
1.5 ÉTAT STANDARD D'UN CORPS PUR
1.6 TRANSFORMATION THERMOMÉCANIQUE
Exercices
CHAPITRE 2 : PREMIER PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
APPLICATION AUX TRANSFORMATIONS THERMOMÉCANIQUES
2.1 INTRODUCTION
2.2 ÉNONCÉ DU PREMIER PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
2.3 ÉCHANGES D'ÉNERGIE ENTRE LE SYSTÈME ET L'EXTÉRIEUR
2.4 ÉNERGIE INTERNE U
2.5 APPLICATION DU PREMIER PRINCIPE AUX TRANSFORMATIONS
THERMOMÉCANIQUES
2.6 VARIATION DE L’ENERGIE INTERNE D’UN GAZ PARFAIT
Exercices
CHAPITRE 3 : PREMIER PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE,
THERMOCHIMIE
APPLICATION AUX RÉACTIONS CHIMIQUES
3.1 INTRODUCTION
3.2 LES VARIABLES D'AVANCEMENT DE RÉACTION
3.3 CHALEUR DE RÉACTION
3.4 RELATION ENTRE Qp ET Qv OU ∆
r
H ET ∆
r
U
3.5 ENTHALPIES DE FORMATION ∆
r
H
f
3.6 DÉTERMINATION DES CHALEURS DE RÉACTION
Exercices
CHAPITRE 4 : DEUXIÈME PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
ENTROPIE
4.1 INTRODUCTION
4.2 ENTROPIE
4.3 DEUXIÈME PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
ENTROPIE, FONCTION D'ÉTAT
4.4 VARIATION DE L’ENTROPIE DANS LE CAS D’UN GAZ PARFAIS
4.5 CRÉATION D'ENTROPIE
4.6 VARIATION D'ENTROPIE D'UN SYSTÈME
4.7 VARIATION D'ENTROPIE D'UN CORPS PUR
4.8 TROISIÈME PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
ENTROPIE ABSOLUE
4.9 VARIATION D'ENTROPIE AU COURS D'UNE RÉACTION CHIMIQUE
3
6
7
8
10
21
22
24
26
27
27
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33
33
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38
39
39
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57
58

Module CHIMIE-2
2
Exercices
CHAPITRE 5 : CRITÈRE D'EVOLUTION SPONTANÉE
ENTHALPIE LIBRE - POTENTIEL CHIMIQUE
5.1 INTRODUCTION
5.2 EVOLUTION À PRESSION CONSTANTE : ENTHALPIE LIBRE
5.3 ÉVOLUTION À VOLUME CONSTANT : FONCTION ÉNERGIE LIBRE
5.4 VARIATION D 'ENTHALPIE LIBRE EN L'ABSENCE DE RÉACTION CHIMIQUE
5.5 VARIATION D'ENTHALPIE LIBRE DES SYSTÈMES CHIMIQUES
5.6 POTENTIEL CHIMIQUE
CHAPITRE 6 : EQUILIBRES CHIMIQUES
6.1 EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE
6.2 ETUDE EXPERIMENTALE D’UNE REACTION INCOMPLETE
6.3 ÉQUILIBRE CHIMIQUE HOMOGÈNE, HÉTÉROGÈNE
6.4 CONSTANTE D’EQUILIBRE
6.5 SPONTANEITES DES REACTIONS CHIMIQUES ET CONDITION D'EQUILIBRE
THERMODYNAMIQUE
6.6 VARIATION DE LA CONSTANTE D’EQUILIBRE AVEC LA TEMPERATURE
6.7 COEFFICIENT DE DISSOCIATION
6.8 LES FACTEURS D’EQUILIBRE
Exercices
CINÉTIQUE CHIMIQUE
CHAPITRE 7
7.1 INTRODUCTION
7.2 GENERALITES
7.3 CINETIQUE CHIMIQUE EMPIRIQUE (EXPERIMENTAL)
7.4 LOIS DE VITESSE INTEGREES
7.5 THEORIE DES COLLISIONS
7.6 THEORIE DU COMPLEXE ACTIVE (THEORIE DE L'ETAT DE TRANSITION)
7.7 CATALYSE ET VARIATION DE L’ENERGIE D’ACTIVATION
Exercices
REFERENCES
60
61
63
63
65
66
67
69
73
74
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76
79
81
81
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83
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87
91
92
95
97
97
99
101

Module CHIMIE-2
3
SYMBOLES ET ABRÉVIATIONS
A
i
: constituant chimique i
ai : activité du constituant i
°C : degré Celsius
C
i
: concentration molaire du constituant i
C
p
: capacité calorifique molaire à pression constante
: capacité calorifique molaire standard à pression constante
C
V
: capacité calorifique molaire à volume constant
: capacité calorifique molaire standard à volume constant
c : chaleur massique
c
P
: chaleur massique à pression constante
c
V
: chaleur massique à volume constant
cte : constante
d : densité
E : énergie (notation générale)
EF : état final
EI : état initial
E
l
: énergie de liaison
F : énergie libre (fonction de Helmholtz)
G : enthalpie libre (énergie de Gibbs)
G
m
: enthalpie libre molaire
g : gaz
H : enthalpie
H
m
: enthalpie molaire
K : Kelvin
K
T
: constante d'équilibre thermodynamique
K
P,T
: constante d'équilibre en fonction des pressions partielles
K
C,T
: constante d'équilibre en fonction des concentrations molaires
k : constante de Boltzmann
L : chaleur latente de changement d'état
L
fus
: chaleur latente de fusion
L
sub
: chaleur latente de sublimation
L
vap
: chaleur latente de vaporisation
L : litre
l : liquide
ln : logarithme népérien
log : logarithme décimal
M : masse molaire
m : molalité
m
i
: masse du constituant i
n : quantité de matière en moles
N : nombre total de moles
n
i
: nombre de moles du constituant i dans un mélange
P, P
T
: pression / pression totale dans un mélange gazeux
P
i
: pression partielle du constituant i
δQ : quantité de chaleur échangée au cours d'une évolution infinitésimale
Q : quantité de chaleur échangée
Q
P
: quantité de chaleur échangée à pression constante
Q
V
: quantité de chaleur échangée à volume constant
q : charge électrique
R : constante des gaz

Module CHIMIE-2
4
r : rendement
S : entropie
S : système
S
m
: entropie molaire
δS
e
: variation d'entropie due aux échanges thermiques système-milieu extérieur
δS
i
: variation d'entropie interne à un système (création d'entropie)
s : solide