Besoin d'aide !
La règle des phases peut elle être appliquée à des mélanges ?
Si oui, le nombre de paramètres est-il toujours égale à 2 ?
Voila se qui a écrit sur mon cour
Règle de phase:
V=n-φ+2
avec v=variance, n=nombre de constituants, φ=nombre de phase en présence et 2=nombre de paramètres pouvant varier (T,P)
la règle des phases s'applique toujours
v = n + 2 - phi
n = nombre de constituants chimiquement indépendants ( si tu ne sais pas encore ce que cela veut dire ... tu verras plus tard ) , 2 = paramètres physiques ( t et p ) et phi le nombre de phases
v représente le nombre de paramètres intensifs que peut se fixer arbitrairement l'observateur sans rompre l'équilibre.
exemple d'équilibre avec mélange : eau + antigel = eau solide les paramètres intensifs sont T, P et la composition de la solution ( fraction molaire en antigel )
la variance vautv = 2 constituants chimiques + 2 facteurs physiques - 2 phases = 2
on peut donc se fixer 2 paramètres arbitrairement , P ( 1 bar) et la composition du liquide par exemple ( la température ne sera alors pas n'importe quoi ! )
je vous remercie pour votre réponse, juste une précision : T et P sont ils les seuls paramètres que l'on peut fixer si oui alors cela voudrait forcement dire que v est inférieur ou égal a 2
T et P sont deux paramètres dits "physiques" . Dans des systèmes chimiques il y a , souvent aussi , des paramètres de composition ( des fractions molaires en général ) . Lorsqu'on a un mélange eau + antigel ( pour reprendre en partie l'exemple indiqué ) liquide on a 3 paramètres intensifs : T,P et la composition du liquide ( fraction molaire en antigel ) . Si on a ce liquide tout seul on a une variance de 2 espèces chimiques + 2 facteurs physiques - 1 phase = 3
elle s'applique à des mélanges par définition, vu qu'elle dépend du nombre de constituant et du nombre de phases.La règle des phases peut elle être appliquée à des mélanges ?
Le nombre de paramètres est généralement n+2 (car le n représente les n potentiels chimiques des n constituants). Dans un système unaire (n=1) si vous n'avez qu'une phase, il ne reste donc que 2 paramètres libres (le 3e dépendant des 2 autres). En pratique il est plus aisé de contrôler pression et température, ce qui va conditionner le potentiel chimique du constituant, mais en théorie on peut très bien faire varier potentiel chimique et pression et voir comment la température évolue.Si oui, le nombre de paramètres est-il toujours égale à 2 ?
Il peut être plus élevé que n+2 si on considère d'autres influence comme celle des champs électriques ou magnétiques (ce dernier à toute son importance dans l'étude des composés magnétiques).
Il peut être moins élevé si on considère qu'un des paramètres est totalement fixé d'avance. C'est ce qu'on fait quand on travaille à pression constante, on écrit la règle des phase n+1-phi. Il n'y a aucune raison de considérer la pression comme un paramètre dans ce cas car elle est constante et on ne compte pas la faire varier.
Ben non, si tu fixes seulement T et P, la variance est n-phi. Si tu as 4 constituants et une seule phase la variance est donc de 3T et P sont ils les seuls paramètres que l'on peut fixer si oui alors cela voudrait forcement dire que v est inférieur ou égal a 2
Tu peux fixer autant de paramètres que tu veux (sachant que pour un système donné il y en a n+2 si on considère la pression et la température).
Par exemple dans un équilibre eutectique ternaire (équilibre entre 3 phases solide et un liquide dans un système à 3 constituants), tu as 5 paramètres : la température, la pression, et les potentiels chimiques des 3 constituants. La variance n'est que de 3+2-4=1, donc le choix d'un seul paramètre fixe immédiatement les 4 autres. Par exemple le choix de la pression conditionne la température et, via les potentiels chimiques, conditionne les compositions des 4 phases.
A l'inverse dans un liquide quaternaire (une phase liquide contenant 4 constituants), la variance est de 4+2-1, c'est à dire 5. Il faut donc choisir la valeur de 5 paramètres pour que le dernier soit fixé. A noter que le choix des potentiels chimiques se fait indirectement en pratique, via le choix de la composition.
m@ch3
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Re : La règle des phases
Merci a vous deux pour vos message qui m'ont apportés une très grande aide j'ai plus de question pour aujourd'hui peut être une prochaine fois
Salut à toute la famille. Aidez moi, c'est chaud sur moi, j'ai un devoir demain, mais je ne sais pas comment on fait pour déterminer le r dans la formule v= c+ 2- phi avec c= N-r. Si possible avec des exemples à l'appui en fonctions des mélanges quelconques ou mélanges stchiometriques. C'est urgent !!!
je te mets un petit topo que j'avais déjà envoyé ... j'espère qu'il répondra à tes questions ...
La variance v est donnée par la règle de Gibbs : v = nombre d'espèces chimiques différentes - nombre de réactions chimiques entre elles + 2 facteurs physiques ( T et P) - nombre de phases - nombre de contraintes supplémentaires éventuelles. La variance est la différence : nombre de paramètres intensifs caractéristiques du système - nombre de relations imposées par le mot équilibre. C'est donc le nombre de paramètres intensifs que l'on peut se fixer arbitrairement sans détruire l'équilibre.
** paramètres intensifs : ne dépendant pas de la quantité de système
** paramètres intensifs caractéristiques : T, P , fractions molaires dans chaque phase ( on sait aussi que la somme des fractions molaires fait 1 donc une phase avec 3 constitiuants est caractérisée par 2 fractions molaires)
** si v <0 on a plus de relations que de paramètres : système en équilibre impossible
Si v =0 un seul jeu de paramètres permet l'équilibre ...
exemples :1) H2O liq = H2O gaz paramètres T et P ( chaque phase est pure )
v = 1 constituant chimique - 0 réactions chimique +2facteurs physiques - 2 phases = 1
On peut se fixer arbitrairement P ( 1 b par exemple) alors la température n'est pas n'importe quoi ( 100°C )
2) H2O liq = H2O gaz à T et P fixées quelconques
v = 1 constituant + 2 facteurs physiques - 2 phases - 2 contraintes imposées ( on a imposé T et P ) = -1 donc sytème impossible on n'aura pas l'équilibre on aura soit de l'eau liquide seule ou de l'eau gaz seule mais pas les deux en équilibre .
3) 2NH3 g + 5/2O2 g = 2NOg + 3H2O g ( je suppose que l'eau est gazeuse )
facteurs caractéristiques T , P et composition du gaz formé de 4 produits donc 3 fractions molaires
V = 4 espèces chimiques - 1 réaction + 2 facteurs physiques - 1 phase = 4
4) Même équilibre chimique avec au départ seulement NH3 et O2 dans les proportions stoechiométriques . On impose alors 2 contraintes de composition : 1,25 fois plus de O2 que NH3 et 1,5 fois plus d'eau que de NO . Donc la variance vaut 4 ( calcul précédent) -2 = 2
