En thermodynamique, on aime bien utiliser des mots qui ne veulent pas dire ce qu'ils veulent dire !

[002]

Bonjour,

Bon, j'ai beau haïr la thermodynamique, ça reste un passage obligé. Je sais pas si c'est juste moi ou quoi, mais j'ai l'impression qu'aucun des termes utilisés en thermodynamique ne correspond à ce qu'il signifie en français...

Le mot du jour, c'est spontanéité (d'une réaction)... Spontané, dans la vraie vie, "se dit d'un phénomène qui se produit sans avoir été provoqué" (Larousse).

Un premier exemple dans le cours de thermo que j'ai trouvé parle de la dissolution d'un sel quelconque... ok, c'est spontané.

Or, il s'avère qu'en thermodynamique, c'est également le terme qu'on utilise pour qualifier les réactions de combustion de l'hydrogène dans l'oxygène ou l'explosion du nitrate d'ammonium 2NH4NO3(s) → 2N2(g) + 4H2O(g) + O2(g).

Or, les gens qui s'intéressent un peu à la vraie vie savent pourtant que s'il est effectivement dangereux de fumer près d'un mélange O2-H2, si on ne "provoque" pas la réaction avec son mégot, flamme ou étincelle, c'est une réaction tellement pas spontanée qu'on s'en sert même pour la plonger en bouteille (Hydrox).

Concernant le nitrate d'ammonium, qui est effectivement un explosif massivement utilisé pour faire sauter des cailloux, ceux qui le connaissent un peu savent qu'il est absolument impossible de provoquer sa détonation sans y mettre d'assez gros moyens. Il est si stable qu'on le trouve en vente libre en tant qu'engrais vu qu'un simple quidam ne peut pas s'en servir autrement que comme tel. La thermodynamique nous assure pourtant que la réaction est spontanée...

Bref, serait-il possible que l'on m'explique (en utilisant des mots qui veulent dire ce qu'ils veulent vraiment dire) ce que veut dire une réaction spontanée en thermodynamique ?
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[Tawahi-Kiwi]

Salut,

avec mes connaissances tres specialisées (et relativement maigres) du monde de la thermo, je pense que tu mélanges spontaneité avec cinétique d'une réaction.

De mon point de vue (géologique), la transformation du diamant (pourtant "eternel" dans la vraie vie, comme tu le dis), en graphite, est quelque chose de tout a fait spontané, meme si cela prend quelques (dizaines de) millions d'années en conditions de surface.

La spontaneité d'une reaction n'est donc pas liée au temps que cela va prendre pour que cette réaction aie lieu et dans bien des cas, les composés sont seulement métastables et retourneront spontanement a un etat stable si on leur donne suffisament de temps.

T-K

[moco]

Bonjour,
002 suppose qu'une réaction spontanée est rapide. il n'en est rien. Une réaction spontanée peut être très lente.

[002]

Je ne suis que moyennement convaincu...

En fait, je n'ai absolument aucune donnée sur le devenir à très très long terme du nitrate d'ammonium ou d'un mélange hydrogène oxygène, et je ne vois vraiment pas ou trouver ça :/

Ca serait quoi le delta G de la transformation du diamant en graphite ? On peut établir un rapport entre la rapidité de la réaction spontanée et l'entropie ou l'enthalpie ?

Merci pour vos réponses.

[A voir en vidéo sur Futura]

[chimhet]

Pour le devenir du nitrate d'ammonium, demande à AZF.

[Tawahi-Kiwi]

Ca serait quoi le delta G de la transformation du diamant en graphite ?

2900 Joule en conditions de surface.

Pour hydrogene et oxygene, je pense que le manque de spontaneite reside dans le fait que ce sont deux composes diatomiques qu'il faut separer en premier lieu.
H₂ + 1/2 O₂ => H₂O n'est pas spontane. 2H + O l'est.

T-K

[AlexUnivNantes]

En chimie, il faut différencier la notion de cinétique et de thermodynamique.

Thermodynamiquement, des réactions peuvent être "spontanées" c'est à dire qu'elle se déplace dans le sens direct mais cinétiquement, la réaction peut être très très lente.

[chimhet]

H₂ + 1/2 O₂ Dans ces proportions, La réaction est rapide (explosive) par contre tant qu'elle n'a pas démarré, il ne se passe rien. On définit ainsi un domaine de concentration d'explosivité.
Mais personne ne vous dira qu'il ne se passera jamais rien. Un jour " sans raison" apparente identifiée , cela fera boum.
" sans raison" apparente cause possible électricité statique, lumière......

[FC05]

Je ne suis pas d'accord avec la soit disant utilisation du terme "spontané".

Comme il a été dit plus haut il faut bien séparer l'aspect thermodynamique de l'aspect cinétique.

Thermodynamiquement on peut dire si une réaction est possible ou non.

Une fois que la thermo a parlé on peut s'intéresser à la cinétique qui va nous dire si cette réaction est (rapide ou lente) et (spontanée ou nécessite une activation).

Donc pour moi le terme "spontanée" correspond à la cinétique.


Par exemple : si je mélange O2 et CH4 je n'ai pas de réaction (dans les CNTP), il faut une activation, mais une fois que c'est fait la réaction est très rapide, voire explosive.
Si je mélange de l'eau, du O2 et du fer, la réaction d'oxydation est spontanée mais très lente.

[RomVi]

Bonjour

H₂ + 1/2 O₂ Dans ces proportions, La réaction est rapide (explosive) par contre tant qu'elle n'a pas démarré, il ne se passe rien. On définit ainsi un domaine de concentration d'explosivité.
Mais personne ne vous dira qu'il ne se passera jamais rien. Un jour " sans raison" apparente identifiée , cela fera boum.
" sans raison" apparente cause possible électricité statique, lumière......

Non, il y a bien réaction, mais celle ci est très lente. Avec un catalyseur (mousse de platine par exemple) on peut combiner l'O2 et l'H2 à température ambiante plus rapidement.
Pour rappel un catalyseur ne rend pas possible une réaction, il ne fait que l'accélérer.

[moco]

Bonjour,
C'est pareil pour le charbon. Le charbon, c'est du carbone, impur certes. Mais il ne devrait pas exister à l'air libre, car la réaction d'oxydation au contact de l'oxygène de l'air est spontanée, vu que CO2 est plus stable que C et O2. Et pourtant le charbon existe. C'est donc que la réaction d'oxydation C + O2 --> CO2 est si lente qu'elle est tout simplement indétectable à température ordinaire. On doit pouvoir extrapoler la vitesse de cette réaction à température ambiante, à partir des valeurs connues à haute température. Sans avoir fait les calculs, je serais prêt de croire que le nombre de molécules CO2 qui se forment spontanément dans une mine de charbon à ciel ouvert n'est peut-être que de quelques molécules par heure ou par jour.