POTENTIEL CHIMIQUE

-potentiel chimique

POTENTIEL CHIMIQUE

Un potentiel chimique est un cas particulier d'énergie molaire

Donc il n' y a pas lieu de dire "potentiel chimique molaire", ce qui serait redondant

Dimensions L2.M.T-2.N-1      Symbole E*h       Unité S.I + : le Joule/mole (J/mol)

C'est une grandeur intensive = variation d’enthalpie libre molaire d'un constituant

E*ΔG / Δq à température et pression constantes

E*h(J/mol)= potentiel chimique d'un corps pur

Δ(--)= variation

G(J)= enthalpie libre

q(mol) = quantité de matière

--formule pour un gaz

E*= E*h0 +R.T.Log(p/p0  où p sont les pressions

--formule pour un liquide ou solide

E*= E*h0 +R.T.Log(r'c) r' est l'activité de concentration

--formule pour une solution

E*= E*h0  + R.T.Log(r'/ r'0  r' sont les concentrations

 

-potentiel chimique considéré dans un système thermodynamique

E*= C*.UG

avec E*h(J/mol)= potentiel chimique

C*=(C/mol)= constante de Faraday

UG(V)= potentiel électrique de Galvani (interne)

 

-potentiel chimique considéré dans un système électrodynamique

E*= q'h.m'm

q'h (J/kg)= enthalpie massique, qui vaut par ailleurs (dF/dm) - (dG/dm)

F et G(J) sont les énergies de Helmholtz et Gibbs

m(kg)= masse de composant

m‘m(kg/mol)= masse molaire du composant

 

-potentiel chimique d’un constituant gazeux dans une réaction chimique

dE*= -S.dT/ q + V*.dp

avec E*h(J/mol)= potentiel chimique

S / q(J/mol-K)= entropie molaire

V*(m3/mol)= volume molaire

p(Pa)= pression

T(K)= température absolue

 

En thermodynamique, dans un système en équilibre et à pression constante (isobare) le potentiel chimique répond à la relation de Gibbs-Duheim:

Σqi.E= 0     où q(mol) sont les quantités de matière et Eh(J) le potentiel chimique

Pour les réactions chimiques (cas particulier de ci-dessus) voir chapitre spécial énergie chimique

 

POTENTIELS CHIMIQUES LOGARITHMIQUES

1.le pH (potentiel hydrogène) est la caractéristique ionique d’une cellule électrolytique:

pH = -log10 [concentration en ions libres oxonium]

L’oxonium (ex hydronium) est H3O+  et est issu de la réaction de dissociation ci-après:

HCl + H²O = H3O++ Cl-

Les pH d’acidité sont compris entre 0 et 7 .

Exemples: HCl(0,1)--H²SO4(0,3)--citron(2,3)--vinaigre(2,8)--café(5)--pluie(5à6)

Celui de la neutralité est de 7 (Ex: eau distillée)

Au-delà, il ne s'agit plus d'acidité, mais de basicité(les p.H. deviennent des pOH

notion symétrique du pH >> -log10[concentration en ions OH-].

On a toujours pH + pOH = 14

 

3.on utilise égalementle pK, qui est l’inverse du pH

et qui est donc = -colog10[concentration en oxonium] C'est une constante d'équilibre

Nota: dans une réaction acide-base, l’acide cède un proton à la base

 

4.les taux d’acidité et de basicité sont des termes utilisés parfois en vie courante pour exprimer un pourcentage (d'acide ou de base) dissous dans une solution

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