température et thermodynamique

[v_711]

Salut salut !

Voila une question qui m'a été posée en examen :
On sait qu'une température élevée favorise la cinétique d'une réaction. Peut on affirmer que d'un point de vue thermodynamique, la température est aussi favorable ?

Votre avis ?
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[invitec1e39d91]

logiquement non ou plutôt tout dépend de la réaction. Si tu reviens simplement aux définition ou plutôt à la présentation des 2 matières que sont la cinétique et la thermodynamique.
En effet en caricaturant, la thermodynamique est une science PHENOMENOLOGIQUE qui te permet de "prédire" le sens d'une réaction, alors que la cinétique comme son nom l'indique te permet de définir les conditions optimale de température et de pression à laquelle ta réaction a lieu.
En conclusion tu peux très bien avoir une réaction cinétiquement favorable à une température donnée, alors que thermodynamique elle se passe en sens inverse de ce qu'on veut obtenir.

[invite96ea64f3]

Salut à tous,

Je suis d'accord avec toi Bastien sauf sur le dernier point. Je me trompe peut être mais une réaction ne peut avoir de cinétique favorale si la thermodynamique ne l'est pas. Par contre, si une réaction est thermodynamiquement favorable, elle ne peut pas forcément avoir lieu si justement la cinétique est très lente.

[v_711]

oui...

j'ai répondu que la température pouvait effectivement etre favorable a la "faisabilité" d'une réaction.
si on considère qu'une température élevée amène de l'énergie sous forme thermique, on peut dire que le système sera plus enclin à passer sa barrière énergétique, et engendrer le processus dont il est question.

mais cette affrimation est une extension de la cinétique...

[A voir en vidéo sur Futura]

[pmdec]

Ca ne dépendrait pas tout simplement du signe du coefficient b dans DeltaG=a +bT ?

[invitecf34645d]

Salut à tous;
Une réaction peut être exothermique (elle dégage de la chaleur) ou endothermique (elle en consomme). Tout dépend alors de la nature de la réaction. Par ailleurs, il faut faire la différence entre la température ( intensive) et la chaleur ( extensive).

[invite06cdc057]

Ca ne dépendrait pas tout simplement du signe du coefficient b dans DeltaG=a +bT ?

Un exemple tous bete.

a T<710°c (si j'ai bonne mémoire), la combustion d'un produit carboné donne du CO2, a la température supérieur, il donne du CO.

Donc oui, une température haute favorise la cinétique, mais si elle est trop haute, elle déplace l'équilibre d'une réaction

[pmdec]

Donc oui, une température haute favorise la cinétique, mais si elle est trop haute, elle déplace l'équilibre d'une réaction

Pas tout à fait : cela dépend du signe du coefficient affectant T dans l'équation donnant la variation d'enthalpie libre (DeltaG) en fonction de la variation d'enthalpie (DeltaH), de la température (T) et de la variation d'entropie (DeltaS) :
DeltaG = DeltaH - T DeltaS

Reprenons votre exemple de la combustion du carbone dans l'oxygène. Il y a trois équilibres (valeurs en kJ/mole avec T en degrés K) :

(1) C+O₂ <> CO₂ avec DeltaG = -393 - 0.25 10^-2T
(2) 2CO+O₂ <> 2CO₂ avec DeltaG = -565 + 0.174T
(3) 2C+O₂ <> 2CO avec DeltaG = -221 - 0.179T

Ces trois réactions sont exothermiques de la gauche vers la droite car les 3 DeltaH sont négatifs. Mais va-t-on produire du CO ou du CO₂ ? Si l'on trace les trois droites DeltaG = f(T), on constate qu'elles se coupent en un même point, avec T = 980°K. C'est le diagramme de Boudouard.

Et ces 3 équilibres permettent de calculer celui d'une quatrième réaction :
(4) CO₂+C <> 2CO
dont le DeltaG se calcule facilement à partir de (1) et (3) : DeltaG(4) = DeltaG(3) - DeltaG(1) = 172 - 0.177T.
Bien que cette réaction soit endothermique de la gauche vers la droite, elle se produit au-delà de ~1000°K, car son DeltaG devient négatif à partir de cette température. Et elle cause des morts chaque année (production de monoxyde de carbone dans un foyer qui "tire" mal par réaction du gaz carbonique sur le carbone chaud).

[invite5c662631]

Bonjour !

J'aurais une ou deux questions, qui vont sûrement vous paraître basiques.
Je m’intéresse à la combustion, plus particulièrement à celle du tabac et la formation du Co, j’ai bien compris le principe d’une combustionincomplète et l’apparition du co à cause du manque d’oxygène selon la formule C+1/2O2àCO.

Une cigarette sans aspiration est de 400 à 500°, la fumée qui s’en dégage contient environs 30000ppm, lors d’une aspiration la température est de 800° elle peut atteindre 1200°. en sachant que l’apport de l’oxygène est limité par la faible perméabilité du papier. , réduisant la vitesse de combustion.

Le Co est-il produit,au-dessus de 605°(température d’auto inflammation) ?

.le co2 redevient-il du co à haute température selon le principe d'oxydo-réduction et l’équilibre de Boudouard C+CO2<>2CO. ?

Si une cigarette possède un papier très perméable,lors de l’aspiration le Co serait-il produit en moindre quantité, la température serait-elle plus élevée par rapport à une cigarette classique lors de l’aspiration ?

Cordialement