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Equilibres binaires



  1. #1
    Calamity

    Equilibres binaires


    ------

    Bonjour,

    j'ai une petite question qui m'est venue à l'esprit lors de l'étude des équilibres binaires liquide-vapeur.
    Nous avons établi l'expression de la pression (à T fixé) en fonction de la fraction molaire du constituant 2 dans la phase liquide puis en fonction de la fraction molaire du constituant 2 dans la phase vapeur, en utilisant la loi de Raoult.
    Ensuite, nous superposons les 2 courbes et on obtient un diagramme isotherme liquide-vapeur.

    Dès lors, il ne reste plus qu'à lire sur notre diagramme isotherme, pour chaque pression P, la composition du liquide et celle de la vapeur.

    Ce qui me trouble, c'est que si je pars par exemple d'un liquide avec une proportion donnée de chacun des 2 constituants chimiques (fractions molaires x1 et x2), rien ne me dit que quand je vais passer la courbe d'ébullition mes quantités de matière de chaque constituant 1 et 2 me permettront effectivement d'avoir des compostitions de vapeur et de liquide qui sont celles données par les deux courbes.

    Imaginons un cas grotesque où je pars d'un mélange liquide équimolaire et où à l'équilibre liquide-vapeur, mes courbes me donneraient une fraction molaire du constituant 2 plus grande que 1/2 dans chacune des deux phases.
    C'est impossible d'après la conservation de la matière mais a priori rien n'empêche à mes deux courbes de me donner de telles fraction molaires puisque ces courbes ont été établies à partir de la loi de Raoult qui se fiche totalement de la conservation de la matière.


    Par ailleurs, lorsque l'on établit le théorème des moments chimiques, on utilise la conservation de la matière alors qu'il n'a jamais été établi auparavant que nos deux courbes étaient en accord avec la conservation de la matière.

    Ma question est-donc: qu'est ce qui me prouve que mon système pourra effectivement prendre les compositions données par ces deux courbes, compte-tenu de la conservation de la matière et de mes quantités initiales de constituants ?

    -----

  2. #2
    moco

    Re : Equilibres binaires

    Je suis vraiment désolé.
    Je n'ai pas compris ce que tu fais, ce que tu cherches, et ce que tu voudrais qu'on te dise.
    La loi de Raoult donne la pression partielle d'un gaz au-dessus d'un mélange liquide. On appelle Po la pression partielle que donne le solvant pur (fraction molaire égale à 1) à une température donnée. On appelle P la pression partielle due au dit solvant au-dessus d'une solution où ce solvant est à une fraction molaire x inférieure à 1. Et P et Po sont reliés par P = xPo.
    Si l'indice 1 désigne le solvant et 2 le soluté suppposé volatile, cette relation devient :
    P1 = x1P1o
    P2 = (1 - x1)P2o.
    La pression totale au-dessus du mélange sera la somme de P1 et de P2.
    Tu peux faire d'autres changements de variables, bien sûr.
    Où est le problème ?
    Bon. Tu sais aussi que la loi de Raoult ne fonctionne bien qu'aux extrémités du diagramme, soit quand les fractions molaires sont soit proches de 0, soit proches de 1.

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