Potentiels chimiques et changement d'état binaire

[Josquin]

Bonjour à tous.

Dans mon sujet de chimie à l'ENS ce matin, on avait une partie où on établissait pas mal de trucs sur l'équilibre de dissolution du CO2 dans l'eau. On assimilait le système à un mélange binaire eau + CO2 en équilibre liquide-vapeur. De toute façon, ma question s'applique à tout mélange binaire en équilibre liquide-vapeur.

On devait démontrer un truc qu'on sait tous : gm_{CO2, liquide} = gm_{CO2, gazeux} et gm_{H2O, liquide} = gm_{H2O, gazeux}. (Où gm désigne l'enthalpie libre molaire, soit le potentiel chimique, j'arriva as à écrire des "mu".)

Moi ca me pose pas de problème si on a un seul constituant. Oui, mais s'il y en a 2 ou plus ? Je suis arrivé à montrer que dn_{CO2, liquide}(gm_{CO2, liquide} - gm_{CO2, gazeux}) + dn_{H2O, liquide}(gm_{H2O, liquide} - gm_{H2O, gazeux}) = 0. (cette relation nous donne gm_liquide = gm_gazeux quand il y a un seul constituant.) Mais la suite ???

Merci !!!
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[Josquin]

Ben alors ? Personne ne sait pour mes potentiels chimiques ? Pourtant c'est un truc fondamental il me semble ! S'il vous plait, ça marche commen ???

Merci !!

Josquin

[GillesH38a]

C'est une propriété générale vraie quelle que soit le nombre de constituants, c'est justement pourquoi on parle d'enthalpie libre molaire partielle (d'un constituant d'un mélange).

La démonstration se fait par le fait qu'a l'équilibre, le transfert d'une petite quantité d'un seul constituant d'une phase à une autre est réversible, et donc d G=0 (il ne faut pas faire la somme mais considérer chaque constituant indépendamment).

Or si on transfere *moles du constituant i de la phase 1 à la phase 2, on a

Or où les dérivées partielles sont à nombre de moles des autres constituants constant (et T et P), et sont par définitions ces fameux potentiels chimiques.

Le potentiel chimique est la variable conjuguée du nombre de moles , tout comme la pression est celle du volume et la température celle de l'énergie : à l'équilibre, ces potentiels sont égaux dans les deux phases.

[chaverondier]

Le potentiel chimique est la variable conjuguée du nombre de moles, tout comme la pression est celle du volume et la température celle de l'énergie : à l'équilibre, ces potentiels sont égaux dans les deux phases.

Ouais, bon, comme on dit le lecteur attentif aura corrigé de lui-même. BC

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