Problème avec l'enthalpie libre de réaction

[BlackFire83]

Bonjour à tous ,
je pense avoir compris cette formule : deltarG°=deltarH°-T.deltarS° , (1)
mais j'en vois une autre dans mon livre deltarG°= deltafG°(produits) -deltafG°(réactifs) , (2)
et c'est sur cette formule que
se pose un problème pour moi .

Déjà, je ne vois pas le lien entre (1) et (2) .. deltarG° du (1) et (2) est égal à 2 choses (deltaH°-T.deltaS° et deltafG°(produits) -deltafG°(réactifs)) qui pour moi elles ne sont pas équivalentes..
car on a deltarG°=deltarH°-T.deltarS° qui pour moi correspond à deltarG°(produit) du (2).

Ensuite , je ne vois pas l'intérêt de faire la soustraction du deltafG°(produits) avec le deltafG°(réactifs). Cela apporte quoi au juste ? en terme de signification concrète .
Car imaginons pour une réaction quelconque qu'on ait : -50 pour le produit et - 40 pour le réactif.
Comme on fait la soustraction des 2 on aurait comme résultat -10... je ne comprends pas la signification de ce résultat.
A la limite si l'on aurait eu cette formule : deltarG°= deltafG°(produits) + deltafG°(réactifs) , (3)
On aurait pu avoir l'enthalpie livre cumulé des produit et réactif et donc l'énergie en trop que l'on pourrait utilisé tel est l'intérêt de l'enthalpie libre ou énergie libre de Gibbs .
Mais là encore se pose le problème évoqué à partir du mot ''Déjà''.

Merci à tous ceux qui participeront à cette discussion !
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[Koud]

Salut,

essai de voir la dedans tu auras peut être ta réponse:

http://ressources.univ-lemans.fr/Acc...imique_27.html

[jeanne08]

Je vois que tu avances dans ton cours de thermo ...

Je pense que tu ne vois pas encore bien à quoi servent ces notions de grandeurs réactionnelles standard ... tu verras mieux après avoir fait un certain nombre d'exercices.
Soit la réaction ( réelle ou fictive) aA +bB = cC effectuée dans les conditions standard à température 298K. les tables permettent de calculer deltrG° ,deltarS°, deltarH° et on a les relations :
deltarG° = deltarH° - T deltarS° (l'indicer signifiant que l'on s'intéresse à la réaction )
deltarX° = c deltafX°C - a deltafX°A - b deltafX°B. avec deltafX° respectivement deltafS°,deltafH° ou deltafG° l'indice f signifiant qu'on s'intéresse à la réaction de formation

Ces calculs sont sans grand intérêt en eux mêmes mais ils vont servir à calculer des variations de fonctions d'état au cours de transformations réelles ( dont on va bien préciser les conditions) , à prévoir certains échanges avec l'extérieur au cours de réactions réelles ou de prévoir la possibilité de réactions, de calculer des constantes d'équilibre ...

[BlackFire83]

En faite , je pense avoir compris pour la soustraction . C'est comme pour l'entropie de réaction ou l'enthalpie de formation .
Ici, le but est de savoir si la réaction pourra se faire ou non . en fonction du signe du résultat .
Par contre le problème du à partir du mot ''déjà'' se pose toujours . Pour moi , maintenant , deltafG°(produits) = deltarG°.
Mais le r et le f ont des signification différentes .. le r est pour une réaction impliquant des composés . Et le f est pour une réaction impliquant des composés simples.
Je suis un peu perdu. Peut-être est-ce un blocage..

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

Mais le r et le f ont des signification différentes .. le r est pour une réaction impliquant des composés . Et le f est pour une réaction impliquant des composés simples.

Cest bien cela si les réactifs sont des corps purs simples

[jeanne08]

Je complète ce qui a deja été dit :
La réaction de formation est par convention la réaction de formation d'un produit quelconque à partir de corps simples ( une seule sorte d'atomes) stables
H2 g + 1/2 O2 -> H2O liq est la réaction de formation de l'eau liquide . Le deltarH° de cette réaction est le deltafH° de l'eau liquide
avec cette convention la réaction de formation de O2 gaz est O2 -> O2 donc l'enthalpie de formation de O2 gaz est egal à 0
Les tables de thermodynamiques récapitulent des résultats exploitables et il y a des conventions. Comme les altitudes sont données , par convention , par rapport au niveau de la mer.

[moco]

Bonjour,

Peut-être comprendras-tu mieux avec un exemple numérique.
Prends l'exemple de la réaction CH₄ + 2 O₂ --> CO₂ + 2 H₂O.

Les enthalpies de formation H_f, en kJ/mol sont -75 pour CH₄, 0 pour O₂, -394 pour CO₂ et -286 pour H₂O liquide.
Donc l'enthalpie de réaction vaut : -394 + 2(-286) -(-75) - 0 = - 891 kJ/mol

Les entropies de formation S_f, en J/mol/K sont : 186 pour CH₄, 205 pour O₂, 214 pour CO₂, et 70 pour H₂O liquide
Donc l'entropie de réaction vaut : 214 + 2·70 - 186 - 2·205 = - 242 J/mol/K.

Les enthalpies libres de formation G_f = H_f - TS_f, sont donc, à 25°C, ou 298 K :
Pour CH₄ : -75000 - 298·186 = - 130 428 J/mol
Pour O₂ : 0 - 298·205 = - 61 090 J/mol
Pour CO₂ : -394 000 - 298·214 = - 457 772 J/mol
Pour H₂O liquide : - 286000 - 298·70 = -306 860 J/mol
Donc la différence d'enthalpie libre de réaction, en kJ/mol, vaut, en forçant à ±1 kJ/mol : (-458) + 2(-307) - (-130) - 2(-61) = - 820 kJ/mol

J'espère que tu vois que ce Delta_r G de réaction est aussi égal à Delta_r H - T Delta_r S.
En effet : - 891 000 - 298(-242) = - 891 000 + 72 116 = - 819 kJ/mol

Donc, que l'on calcule Delta G de réaction à partir de Delta H de réaction et de Delta S de réaction est équivalent à le calculer à partir des enthalpies libres de formation. Cela revient au même.

Est-ce que tu as compris ?

[BlackFire83]

Je pense avoir trouvé la solution à mes problèmes, suite à l'analyse de la réponse de moco , que je vous joint par pdf pour plus de visibilité ( j'espère que vous arriverez à me lire ).forum FS.pdf

[petitmousse49]

Bonsoir
Attention tout de même à la rigueur des notations et à ne pas confondre grandeur de réaction (Δ_rH, Δ_rS, Δ_rG) et grandeur standard de réaction (Δ_rH°, Δ_rS°, Δ_rG°).
Nous avons bien :
Δ_rG°=Δ_rH° - T.Δ_rS°
et :
Δ_rG=Δ_rH - T.Δ_rS

mais le calcul effectué par moco concerne l'enthalpie libre standard de réaction Δ_rG° et pas l'enthalpie libre de réaction Δ_rG.
Comme déjà bien expliqué précédemment, les grandeurs standard de réactions font intervenir les grandeurs standard de formation. Les grandeurs standard de réaction, pour une réaction d'équation bilan donnée, ne dépendent que de T.
En revanche, les grandeurs de réaction dépendent aussi de l'état du système : de T mais aussi, dans le cas le plus général, de P et de l'avancement de la réaction. On démontre :
Δ_rG=Δ_rG°+R.T.ln(Qr)
où Qr est le quotient de réaction qui dépend dans le cas le plus général de la pression et de l'avancement de la réaction. BlackFire83 n'en est peut-être pas encore là dans son cours mais il faut déjà qu'il soit bien rigoureux dans ses notations. Sinon, il risque de ne plus rien comprendre lorsque son professeur affirmera, pour une équation bilan telle que Δ_rG°≠0 :
"Le système est à l'équilibre chimique pour Δ_rG=0 " !