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Enthalpie libre de Gibbs, si le seul travail effectué est celui de la pression



  1. #1
    samir7

    Enthalpie libre de Gibbs, si le seul travail effectué est celui de la pression


    ------

    Bonjour,
    Prenant la réaction endothermique suivante où l'octahydrate hydroxyde de baryum réagit avec le chlorure d'ammonium:
    Ba(OH)2.8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 10H2O + 2NH3
    ΔH°= +166 Kj et ΔG°= -11 Kj
    La différence d'énergie libre de Gibbs (ΔG°) est définie comme étant le maximum de travail utile qu'on peut extraire d'une réaction.
    N'étant pas un spécialiste de la chimie ou la thermodynamique (En fait, je m'apprête à me lancer dans la biochimie), je m'intéresse seulement aux réactions où on estime que seul le travail d'expansion est permis.
    Donc si cette réaction à un ΔG° négatif (spontanée biens-sûr) et qu'il n'y a pas de travail autre que le PV (et l'énergie interne du système augmente puisque la réaction est endothermique), que signifie la diminution de l'énergie libre physiquement et énergétiquement ?
    Merci d'avoir lire ma question, des explications faciles sont toujours les bienvenus
    Et si je confonds, éclairez-moi SVP

    -----
    Dernière modification par samir7 ; 06/10/2015 à 15h35.

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  3. #2
    moco

    Re : Enthalpie libre de Gibbs, si le seul travail effectué est celui de la pression

    Cela veut dire, que si tu effectues cette réaction dans une pile, avec Ba(OH)2 d'un côté, et NH4Cl de l'autre, tu obtiendras une pile capable de fournir une tension -ΔG/zE = 11000 J/96500 Cb = 0.113 Volt. C'est peu, mais c'est calculable.
    Cela veut aussi dire que tu peux calculer la constante d'équilibre K de cette réaction, qui vaut : lnK = -ΔG/RT = 11000/(8.314·298) = 3.96. Donc K = e^3.96 = 52.6.
    Tu peux donc inverser cette réaction si tu comprimes les produits de droite à plus de 52.6 atm.

  4. #3
    samir7

    Re : Enthalpie libre de Gibbs, si le seul travail effectué est celui de la pression

    Le vrai problème est que si la pile peut générer une tension donc il y a un travail autre que le travail des force de pression, est dans ce cas ΔH° ne signifie plus la chaleur échangée puisque ignorer le travail autre que le PV est une condition de ΔH°=Q ?

  5. #4
    samir7

    Re : Enthalpie libre de Gibbs, si le seul travail effectué est celui de la pression

    Et si la réaction n'est pas utilisée dans une pile, mais dans un système ouvert, quel est le devenir de ces 11 Kj ? Est-ce qu'elles se dissipent se forme de chaleur ou restent dans le système?

  6. #5
    jeanne08

    Re : Enthalpie libre de Gibbs, si le seul travail effectué est celui de la pression

    Si un système échange avec l'exterieur : Q, Wmec et Wautre on a deltaU = Q + Wmec + Wautre avec Wmec = sommede -PdV .
    Si le système évolue à P cste on a Wmec = -P*deltaV et deltaH = Q+Wautre -P deltaV +delta(PV)=Q+Wautre donc dans le cas d'une pile ou d'un électrolyseur on a deltaH = Qp +Welectrique
    On poursuit un peu : deltaG = deltaH -delta(TS) si T et P sont constantes alors deltaG=Q+Wautre-TdeltaS avec deltaS = Q/T+ deltaScrée donc
    deltaG =Wautre -T deltaScrée donc deltaG<Wautre si la transformation est irreversible ( 2EME principe) ou =Wautre si la transformation est réversible ( approximation que l'on fait souvent dans pile ou électrolyseur)
    Si le système cède de l'énergie ( pile ) Wautre <0 et la valeur absolue de Wautre est inféieure ou égale à la diminution de deltarG

    Il faut être très précis sur les conditions d'application en thermo. Les approximations courantes font que deltaH = deltaH° mais deltaG est différent de deltaG°.

  7. A voir en vidéo sur Futura

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