Loi d'action de masse

[inviteb1549227]

Bonjour à tous,

j'ai une question sur la loi d'action de masse et je vais essayer d'être le plus claire possible :

la loi d'action de masse s'écrit deltaG°=-RTlnK, et cette formule me donne la variation d'énergie totale du système, pris aux conditions standard. on sait que cette loi provient de la relation deltaG=deltaG°+RTlnQ, qu'on obtient quand deltaG=0. Et justement il est la le problème, qui nous dit que lorsque deltaG=0, deltaG°, c'est a dire -RTlnK , sera égal a la variation d'énergie TOTALE du système pris aux conditions standard.

aidez moi svp, merci
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[moco]

Tu n'es pas clair du tout.

La loi d'action de masse ne s'écrit pas deltaG° = - RTlnK. La loi d'action d'action de masse est une loi qui s'exprime avec des mots. Ce n'est pas une formule, comme tu le dis. La loi d'action de masse s'énonce ainsi : "Quand on dispose d'un système chimique à l'équilibre, et qu'on ajoute l'un des constituants de l'équilibre, le système évolue de manière à consommer une partie de l'excès rajouté". Delta G° n'a rien à voir là dedans. DeltaG° est la différence entre la somme des enthalpies libres des produits finaux à l'état pur, et celle des produits initiaux à l'état pur. Et il se trouve que ce deltaG° est en relation avec la constante d'équilibre, via le log et le facteur RT. Mais la loi d'action de masse n'intervient pas dans cette relation.

[inviteb1549227]

en fait ce que je veux dire c'est que si on prend la formule DeltaG= DeltaG°+RTlnQ , on a DeltaG°=-RTlnK lorsque DeltaG = 0, c'est a dire lorsqu'on est a l'équilibre, mais ce n'est pas parce que on a atteint l'équilibre de ce système la qu'on aura atteint l'équilibre du même système pris aux conditions standard, donc je ne comprends pas pourquoi DeltaG°=-RTlnK est la variation d'energie totale et non pas juste la variation d'énergie a l'instant T ou DeltaG=0. suis-un peu plus claire?

[moco]

Ce n'est pas beaucoup plus clair. Je reprends ta phrase que je recopie en italique :
ce n'est pas parce que on a atteint l'équilibre de ce système la qu'on aura atteint l'équilibre du même système pris aux conditions standard,
L'expression "même système pris dans les conditions standards" n'a pas de sens. Les conditions standards sont celles où les constituants sont purs. Donc pas à l'équilibre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb1549227]

mais DeltaG°, c'est bien la variation d'énergie d'un système quelconque avec T=298K et P=1atm, et DeltaG, la variation d'énergie de ce même système mais avec une température et une pression différente, ou je me trompe?

[moco]

DeltaG° est le différence d'enthalpie libre entre les produits finaux et les produits initiaux pris à l'état pur, séparés, et à 25°C et 1 atmosphére. Ici, la température et la pression sont des paramètres peu importants. Imagine que tu aies 1 mole de A dont l'enthalpie libre standard G° est de -100 kJ/mol et de 1 mole de B dont G° vaut - 300 kJ/mol. Ces chiffres sont arbitraires.
Dès que tu mélanges les produits initiaux, et avant d'imaginer qu'ils vont peut-être réagir l'un sur l'autre, on observe déjà un changement de leur enthalpie libre G. Pas de leur enthalpie H, mais bien de leur enthalpie libre G. Le changement de G dépend des quantités respectives, car G de chaque produit considéré varie avec la fraction molaire de chaque produit dans le mélange.
L'enthalpie de A dans le mélange sera plus basse, et peut-être -110 kJ/mol et celle de B égale à -310 kJ/mol. L'enthalpie libre totale initiale dans le mélange sera -420 kJ/mol
Si maintenant tu imagines que tu vas former C de G° égal à -700 kJ/mol et D dont G° vaut - 900 kJ/mol. Donc l'enthalpie finale sera -1600 kj/mol. Le DeltaG° vaut -1600 + 400 = -1200 kJ/mol. tu peux calculer la constante d'équilibre.
Mais l'état final théorique sera un mélange de C et D sans A ni B, avec des enthalpies libres égales à -710 et -910 kJ/mol
Or l'évolution du système se produit différemment, et ne conduit pas à 100% de transformé.
Quand tu auras utilisé 0.1 mole de A et de B pour former 0.1 mole de C et autant de D, chaque produit aura une enthalpie libre G qui peut s'écrire G(A), G(B), G(C), G(D). Dans ce mélange, on peut calculer le Delta G, qui n'est pas égal à Delta G°.
Quand on aura fait réagir peut-être 0.8 mole de A et de B, pour former 0.8 mole de C et de D, et qu'il restera 0.2 mole de A et de B, chaque produit aura une nouvelle enthalpie G(A), G(B), G(C) et G(D). Si alors on est à l'équilibre, alors à ce moment G(C) + G(D) = G(A) + G(B), donc delta G = 0.