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1 - ÉQUILIBRE LIQUIDE-VAPEUR

2 - ÉQUILIBRE LIQUIDE-SOLIDE

3 - ÉQUILIBRES CHIMIQUES

4 - PHÉNOMÈNES INTERFACIAUX

5 - ESTIMATION DES DONNÉES THERMODYNAMIQUES

Article de référence | Réf : J1028 v1

Équilibre liquide-solide
Thermodynamique chimique - Équilibres thermodynamiques

Auteur(s) : Jean-Pierre CORRIOU

Date de publication : 10 juin 1985

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RÉSUMÉ

Cet article traite des trois équilibres thermodynamiques (liquide-vapeur, liquide-solide, chimiques) et des phénomènes interfaciaux caractérisés par une forte anisotropie. Pour chacun, les conditions thermodynamiques d’équilibre y sont détaillées sans omettre de repartir des fondements des raisonnements. Pour terminer, il présente une estimation des constantes thermodynamiques, pour aider à combler les données manquantes des ouvrages spécialisés.

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Auteur(s)

  • Jean-Pierre CORRIOU : Ingénieur des Arts et Manufactures - Docteur ès Sciences - Maître-Assistant au Laboratoire de Chimie Nucléaire et Industrielle de l’École Centrale de Paris

INTRODUCTION

Cet article traite des équilibres thermodynamiques (liquide-vapeur, liquide-solide, chimiques) des phénomènes interfaciaux et présente une estimation des données thermodynamiques.

Celui-ci n’a pu qu’esquisser un panorama de méthodes ou de règles permettant au technicien ou à l’ingénieur d’obtenir des données thermodynamiques manquantes et de mener à bien ses calculs, et le lecteur tirera souvent grand profit de la fiche documentaire .

En général, nous allons chercher à faire ressortir les fondements des raisonnements et à assurer une continuité dans les exemples. Le but que nous nous sommes fixés sera atteint si le lecteur, attiré par un point particulier, prend plaisir à approfondir une question parfois complexe.

Nota :

Cet article s’insère dans un ensemble consacré à la thermodynamique chimique. Le lecteur consultera donc également les articles suivants :

  • Définitions et relations fondamentales  ;

  • Diagrammes thermodynamiques.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j1028


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2. Équilibre liquide-solide

2.1 Abaissement de la température de solidification : cryoscopie

Considérons une solution liquide A -B en équilibre avec un solide A ; A est le solvant et B le soluté. On constate toujours que la température T de solidification du mélange AB est inférieure à la température de fusion (Tf ) du corps pur A. L’écart dû au soluté :

ΔTf = T f – T

est appelé abaissement cryoscopique.

Considérons l’équilibre :

La condition d’équilibre, c’est-à-dire l’égalité des potentiels chimiques, s’écrit :

est le potentiel chimique du corps pur solide A.

est le potentiel chimique du corps pur liquide A, à la température T (différente de Tf ) et à la pression P de la solution AB.

a A est l’activité du composant A présent en solution avec une fraction molaire x A d’où :

( 9 )

D’après l’équation (69) dans , on obtient en dérivant l’expression précédente :

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - OTURAN (M.A.), ROBERT (M.) -   Thermodynamique chimique  -  . 1997, EDP Sciences.

  • (2) - DAMON (J.P.), VINCENS (M.) -   Thermodynamique chimique  -  . 2001, CD-ROM et livret. Collection Grenoble Sciences. Université Joseph FOURIER.

  • (3) - PRIGOGINE (I.), KONDEPUDI (D.) -   Thermodynamique  -  . 1999, Éd. Odile Jacob.

  • (4) - ABBOTT (M.M.), VAN NESS (H.C.) -   Thermodynamique, cours et problèmes  -  . Série Schaum. 1995, McGraw-Hill.

  • (5) - DODE (M.) -   Le second principe de la thermodynamique  -  . 1965, Société d’enseignement supérieur.

  • (6) - GOKCEN (N.A.), REDDY (R.G.) -   Thermodynamics  -  . 2e édition, 1996, Pergamon Press.

  • ...

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