Evolution d'un potentiel chimique ; relation de Gibbs Duhem

[inviteaf55e375]

Bonjour

1 - Lors d'une réaction chimique (disons redox en prop stoechiométriques ) , est ce que les potentiels chimiques des espèces présentes à la fin sont égaux, ou bien est ce que quantités de matières et potentiels chimiques des produits évoluent jusqu'à avoir DG = 0 ? (sans forcément égalité des pot chimiques)

2 - Quelle est la signification physique (et l'utilité) de la relation de Gibbs Duhem dans le cadre de réactions chimiques ?
https://fr.wikipedia.org/wiki/Relation_de_Gibbs-Duhem


J'espère me faire comprendre...
Je trouve dans les livres des pages de formules mais fort peu d'éclairage sur leur sens physique/chimique.

Merci
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[invitefba4de8c]

Salut, ma petite contribution suite à mes lectures faisant suite à mon sujet proche du tien.
À l'équilibre du système les potentiels chimiques des éléments sont égaux, l'énergie est minimisée.

L'utilité pour moi est entre autres dans la prédiction des proportions finales et du sens d'évolution compte tenu de la différence de potentiel entre les éléments.

[jeanne08]

Lors d'une transformation chimique spontanée effectuée à température et pression constantes l'enthalpie libre G du système diminue et l'équilibre est atteint lorsque G est minimale. La fonction G dépend bien entendu des potentiels chimiques des constituants du système mais ils ne sont pas égaux
Je vois un cas d'équilibre avec potentiels chimiques égaux : équilibre d'un même composé dans deux phases différentes ( ex eau liquide et eau gaz à 100°C sous P = 1 bar alors potentiel chimique de l'eau liquide = potentiel chimique de l'eau gaz )

[inviteaf55e375]

Merci de vos réponses.
En // j'ai trouvé le cours suivant que je trouve clair et concis
http://pascale.et.vincent.bourges.pa...ermo/chap7.htm

Il est fait la distinction entre (cf Jeanne) une situation (corps pur) ou les potentiels chimiques sont égaux, et une situation (paragraphe réaction chimique / évolution) ou c'est la somme des ni mui (DG) qui tend vers 0 ( T et P cts) .
Il parle également du cas particulier (redox, AB) ou ce sont les potentiels de COUPLES qui vont tendre à "s'égaliser" , ce potentiel de couple étant une combinaison linéaire de potentiels chimiques.

En fait ce qui me gêne c'est que pour moi au cours d'une réaction chimique les quantités de matière évoluent , donc l'activité (ou équivalent)aussi , et donc le potentiel chimique aussi .
C'est pour ça que je ne comprends pas l'intérêt de relations du type ni dmui = ... ou mui dni= ... , puisque pour moi les deux évoluent ensemble?

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

D'abord le cas des réactions redox est à mettre à part . le potentiel redox d'un couple redox est calculable à partir des potentiels chimiques des espèces ( après avoir vu des conventions pour le zero de potentiel et ce que cela implique pour les potentiels chimiques ): lorsqu'on a plusieurs couples redox en équilibre leurs potentiels REDOX sont identiques .
Pour une réaction chimique quelconque, si elle est effectuée à T et P constantes, la décroissance de la fonction G est le critère de spontanéité et bien entendu l'équilibre est atteint quand G est minimal ( mais le minimum de G n'est pas 0 ). Les nombres de moles ni et les potentiels chimiques mui varient au cours de la transformation et on a toujours G = somme des ni*mui et ce G décroit ...jusqu'au minimum ( dG/dx = 0 avec x = avancement)
Je ne me souviens plus des conditions exactes d'application de la relation de Gibbs-Duhem ( en thermo il faut être très minutieux ) mais pour moi , cette relation montre que les potentiels chimiques ne varient pas indépendamment les uns des autres , ce qui est normal car ils dépendant de la composition(intensive) du système, et la relation détaille cette dépendance. On s'en sert assez peu et personnellement je crois m'en être servi lorsqu'on parle d'activités et de coefficients d'activité et il y a bien d'autres choses plus simples à voir et comprendre en thermo !