Chapitre 2 Le système physico-chimique et sa composition

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1 Chaptre 2 Le système physco-chmque et sa composton 1-Les objectfs du chaptre Ce que je dos connaître Les notons de consttuants physco-chmques, corps purs et mélanges Les grandeurs de composton du système physco-chmque: concentraton molare, fracton molare, presson partelle La noton de composton d'un système physco-chmque. Ce que je dos savor fare Savor recenser les consttuants physco-chmques présents dans un système. Décrre la composton d'un système à l'ade des grandeurs physques pertnentes.

2 2-Je maîtrse l essentel du chaptre I-Le système physco-chmque a-défnton Système physco-chmque Un système physco-chmque est un système consttué de consttuants physco-chmques et dont la composton peut varer par sute de transformatons physques et ou chmques. Un système physco-chmque peut être consttué d'une seule espèce chmque (corps pur) ou de pluseurs espèces chmques (mélange). Un corps pur est une substance consttué d'un seul consttuant chmque et se caractérse par des températures de changement d'état physque défne foncton de la presson. Un mélange est consttué d'au mons deux consttuants chmques

3 b-etat d un système et grandeurs d état Etat d'un système physco-chmque Un état du système physco-chmque est caractérsé par la donnée de la nature et l'état physco-chmque des espèces présentes (solde, lqude, gaz ou soluté), de grandeurs d'état tellesque: sa température T, sa presson P, sa composton... Grandeurs d'état ntensves et extensves Les grandeurs d'état extensves sont ADDITIVES: elles DEPENDENT de la quantté de matère. Exemples: volume (V), masse (m), quantté de matère (n) Les grandeurs d'état ntensves sont INDEPENDANTES de la quantté de matère: ce sont des grandeurs locales, NON ADDITIVES. Exemples: masse volumque, température (T), presson (P), la concentraton.

4 C-Etat standard Système chmque standard état standard Pour étuder l'évoluton d'un système physco-chmque réel, on se réfère à un système fctf appelé système standard dans lequel les consttuants sont dts dans un état standard. Grandeurs d état standard Etat physque standard Système chmque et état standard de référence d un élément chmque Presson standard Température standard Consttuant gazeux pur ou dans un mélange à T Consttuant solde ou lqude pur ou dans un mélange à P et T Consttuant en soluton aqueuse Système chmque réel à T Elément chmque à T Quelque sot l état physque du consttuant, l état standard correspond à une presson standard P = 1bar=10 5 Pa. Il n y a pas de température standard. Chaque état standard est défn à la même température T que le système réel étudé. (Remarque : les tables des états standard sont étables en général à 298K mas attenton l n exste pas de température standard.) L état standard correspond à ce consttuant pur gazeux (consdéré gaz parfat) sous la presson standard P = 1bar à la même température T. L état standard correspond à ce consttuant pur sous P =1bar, à la même température T, et dans le même état physque lqude ou solde. Cas du solvant : l état standard correspond au corps pur à l état lqude sous la presson standard P =1bar, à la même température T. Cas du soluté (espèce dssoute dans le solvant) : l état standard correspond à l état hypothétque de ce soluté à la concentraton C =1mol/L, sous la presson standard P =1bar, en consdérant les ntéractons entre partcules nulle comme dans le cas d une dluton nfne Le système chmque standard est un système fctf dans lequel chaque consttuant est dans son état standard à T. L état standard de référence d un élément à T est l état standard du corps smple correspondant à sa phase thermodynamquement stable à T Remarque : -pour N,H,O, Cl : l état standard de référence est le gaz parfat datomque (H2,N2,O2,Cl2) àt -s pluseurs corps smples pour l élément à l état gazeux, on prend le corps smple de plus fable atomcté comme référence.

5 II-Composton d un système physco-chmque La descrpton d un système physco-chmque mplque un chox appropré des paramètres de composton. Phase gazeuse Fracton molare (Pas d unté) x = n x n = 1 Presson partelle (même unté que P : bar, Pa, atm..) P = x. P P = P Concentraton molare (mol.m -3 ; mol.l -1 ) C = n V C = P RT Phase lqude Concentraton molare (mol.l -1 ) C = n V Concentraton massque (g.l -1 ) χ = m V Phase solde Molalté (mol.kg -1 ) Fracton massque (Pas d unté) w = M = m n m solvant m ; w = 1

6 3-Pour ben réussr ma queston de cours à ma colle de chme 1-Précser les relatons qu exstent entre la presson partelle d un consttuant, sa concentraton, sa fracton molare et la presson totale, pour un système fermé en phase gazeuse consdéré comme un mélange déal de gaz parfats. 2-Donner un exemple de quatre grandeurs ntensves défnssant un système physco-chmque, pus fare de même avec quantre grandeurs extensves. Rappeler la défnton de ces termes.

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