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Thermochimie

dimanche 20 mai 2007, par François Vandenbrouck
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Exercices de thermochimie : formalisme de la thermochimie, étude des équilibres chimiques, diagramme d’Ellingham et diagrammes E-pH.

ThermoCalc est un programme qui permet d’étudier complètement des équilibres chimiques. C’est un outil qui doit vous permettre de contrôler vos réponses aux différents exercices qui vous sont proposés au bas de cette page dans la rubriques Documents joints.

Mode d’emploi

Définissez une équation bilan et la nature des réactifs/produits (gaz, liquide ou solide), donnez les enthalpies standard de formation, les entropies molaires standard, les capacités thermiques isobares standard, à moins que vous ne choisissiez de travailler dans l’approximation d’Ellingham (choix par défaut). Définissez ensuite les conditions initiales et les conditions expérimentales (T, P ou V).

ThermoCalc calcule l’affinité chimique initiale pour vous permettre de déterminer le sens d’évolution spontané, toutes les grandeurs de réaction standard à la température considérée, la valeur de la constante d’équilibre à la température considérée, l’avancement à l’équilibre, toutes les quantités de matière à l’équilibre, les pressions partielles des gaz à l’équilbre. ThermoCalc est un outil conçu pour vérifier vos calculs, faire à votre place ceux qui sont infaisables (calcul de l’avancement à l’équilibre par exemple), visualiser les déplacements d’équilibre simples (variation de T, de P, ajout d’un constituant actif), et enfin illustrer l’approximation d’Ellingham.

ThermoCalc dispose d’une bibliothèque d’équilibres chimiques déjà définis : synthèse de l’ammoniac, équilibre de Boudouard, de Deacon… et d’une liste d’espèces chimiques que vous pouvez sélectionner comme réactifs ou produits.

Une dernière remarque : l’expression mathématique de la capacité thermique standard de réaction isobare en fonction de la température doit être faite dans la syntaxe Java. Par exemple, l’expression 0,3+0,02*T+0,0001*T²+10/T s’écrit ainsi : 0.3+0.02*T+0.0001*Math.pow(T,2)+10/T.

Pour plus d’informations, suivre ce lien.

Le calculateur ThermoCalc

Documents joints

  • Aspect thermodynamique d’un mélanges, solutions idéales, solutions régulières ; Potentiel chimique, osmose ; Changements d’état physico-chimiques.
  • Equilibres chimiques (PDF - 71.7 ko)
    Grandeurs de réaction, affinité chimique et sens d’évolution, étude des équilibres chimiques.
  • Déplacement des équilibres chimiques : loi de Le Châtelier et de van’t Hoff ; Ruptures des équilibres chimiques, exemples des équilibres de précipitation.
  • Diagrammes d’Ellingham (PDF - 59.4 ko)
    Lecture et construction des diagrammes d’Ellingham ; Généralisation des diagrammes d’Ellingham à d’autres oxydants.
  • Diagrammes de Pourbaix (PDF - 45.1 ko)
    Lecture et construction des diagrammes E-pH (ou diagrammes de Pourbaix).

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