La stabilité s'associe t-elle au désordre ?

[melanouii]

Récemment j'ai eu un cours sur les enthalpies libres et il y a une chose que j'aimerais être sure d'avoir comprise.
Je sais que une transformation est spontanée si elle se fait avec augmentation du désordre, et en même temps si les produits à l'état final sont plus stables que les réactifs.
Ensuite, je sais que au cours d'un processus avec échange d’énergie, une partie de l'énergie est utilisée pour modifier l'organisation d'un système et l'autre partie utilisable, c'est l'enthalpie libre. Par ailleurs si l'enthalpie libre diminue, on va vers la stabilité.

Je comprends donc cela comme ça, si je chauffe l'eau d'une casserole, il y a ajout d'énergie au système donc augmentation de l'agitation thermique donc augmentation du désordre, et diminution de l'enthalpie libre.
La vapeur formée est alors si je comprends bien plus stable que le liquide.

Cela voudrait donc dire que un solide, est moins stable qu'un gaz, et donc que plus l'agitation thermique est forte plus l'entropie est forte plus il y a du désordre, plus l'enthalpie libre est faible et plus il y a de la stabilité ??

Est-ce bien ça, car ça me parait difficile à ingérer, si ce n'est pas ça, quelqu'un peut-il m'expliquer pourquoi ?
Merci d'avance !
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[moco]

Je ne suis pas sûr d'avoir bien compris. Il me semble que tu croies que la stabilité est définie de manière absolue, puisque tu penses qu'un solide pourrait être plus stable qu'un gaz. Mais ce genre d'affirmation n'a pas de sens, de manière générale. La stabilité dépend de la température. Un solide n'est plus stable qu'un liquide ou qu'un gaz, que lorsque la température du système est inférieure au point de fusion. Mais ce n'est pas le cas à plus haute température.
Si tu refroidis de l'eau à 0°C, tant que la température est supérieure à 0°C, la phase liquide est plus stable que la phase solide. L'enthalpie libre de l'eau liquide est inférieure à celle du solide. A 0°C, les deux enthalpies libres sont égales.
Si tu refroidis rapidement de petites quantités d'eau à 0°C, l'eau reste liquide dans un état dit de surfusion qui est instable. Aucune des molécules ne se sent "autorisée" à dire que les autres vont s'aligner sur elle pour former le premier glaçon. Dans cet état instable, l'enthalpie libre de l'eau est supérieure à celle de la glace. Il suffit d'un rien, une poussière, ou le passage d'un rayon cosmique, pour que brutalement, l'eau en surfusion se prenne en glace et que la température remonte à 0°C. Dans ce phénomène brutal, l'enthalpie libre subit une chute brusque et retombe à l'enthalpie libre du solide, qui est inférieure à celle de l'eau liquide à T<0°. les deux courbes d'enthalpie libre de l'eau et de la glace se croisent à 0°C.

[melanouii]

D'accord donc si je comprends, ce phénomène n'est valable qu'au dessus de O°C ensuite il s'inverse. C'est bien ça ou je n'y suis pas encore ?

[moco]

Je pense que ce que tu dis est exact, quoiqu'on ne voie pas très bien ce à quoi tu fais allusion quand tu parles de "ce phénomène". Dans mon texte précédent, je présente plusieurs phénomènes, et je ne vois pas bien duquel tu parles.

[A voir en vidéo sur Futura]

[melanouii]

Je récapitule ce que je pense avoir compris:
* Un gaz est de manière générale plus stable qu'un solide, car l'agitation thermique pour celui-ci est plus forte, donc l'entropie est plus forte donc le désordre est plus grand, donc l'enthalpie libre est plus faible et ainsi le gaz plus stable.
* Quand la t°C diminue, c'est l'inverse, l'enthalpie libre est forte, donc l’énergie est faible, le système devient ordonné, et donc moins stable, il s'approche du solide.
* Mais à T<0°C l'enthalpie libre du solide devient inférieur à celle du liquide, et encore plus inférieur à celle du gaz, le solide est donc à ce moment là plus stable que le gaz.

Donc au final, on peut dire que un glaçon est plus stable que de la vapeur d'eau, c'est bien ça ?
C'est ce qui permet alors au glaçon de flotter sur l'eau ? Non ?

[moco]

Non. On ne peut pas dire qu'un glaçon est plus stable ou moins stable que la vapeur d'eau, comme tu le dis, dans l'absolu. Sa stabilité dépend de la température. Un glaçon est plus stable que le liquide et la vapeur à T < 0°, mais seulement dans ces conditions. A T > 100°C, la vapeur d'eau est plus stable que l'eau et que le glaçon. Tout dépend de la température. La stabilité n'est pas une propriété absolue, comme la masse moléculaire, ou la polarité.

[melanouii]

Très bien, j'ai compris que c'était une erreur de vouloir me représenter ça, car ça dépend des conditions.