CHIMIE

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COURS
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Applications du premier principe à la chimie
• Enthalpie et énergie interne de réaction
L’enthalpie de réaction, D rH, est égale à la dérivée partielle, par rapport à x, de l’enthalpie H du système, les
variables T et p étant bloquées. L’énergie interne de réaction, D rU, est égale à la dérivée partielle, par rapport
à x, de l’énergie interne U du système, les variables T et p étant bloquées :
D rH = et D rU =
• Relation entre enthalpie standard et enthalpie de réaction
Pour des systèmes formés de gaz (assimilés à des gaz parfaits) et des phases condensées pures (dont le volume
est supposé invariable) :
D rH ≈ D rH 0 = S i
v i . H 0 m,i (T) et D rU ≈ D rU 0 = S i
v i . U 0 m,i(T)
• Au cours d’une réaction se déroulant de manière monobare et monotherme entre deux états d’équilibre
thermique et mécanique, le transfert thermique Q p1Æ2 entre le système et le milieu extérieur est une
fonction affine de l’avancement de la réaction.
Q p1Æ2 = D H 1Æ2 ≈ D rH 0 . dx ≈ D rH 0 . (x 2 – x 1)
• Si la réaction chimique se déroule de manière isochore et monotherme :
Q V1Æ2 = D U 1Æ2 ≈ D rU 0 . dx ≈ D rU 0 . (x 2 – x 1)
• Lois de KIRCHHOFF
La dérivée par rapport à la température de l’enthalpie standard de réaction, DrH0 (respectivement l’énergie
interne standard de réaction, DrU0 ) est égale à la capacité calorifique standard de réaction sous pression
constante DrC 0 p (respectivement à volume constant, DrC 0 v ) :
= Si
v i . C 0 pm,i = D rC 0 p ; ≈ S i
vi . C 0 vm,i = DrC0 v et DrH0 (T) – DrU0 (T) ≈ R . T . S vi i ,gaz
• Lois de HESS
Si l’équation () d’une réaction peut être écrite sous la forme d’une combinaison linéaire de plusieurs équations
( i), l’enthalpie standard de cette réaction D rH 0 (T), à une température T, s’obtient, à partir des enthalpies
standard des différentes réactions D r, i H 0 (T) à la même température T, par une combinaison faisant
intervenir les mêmes coefficients.
Si () = S i
Réactions particulières
a i . ( i) alors D rH 0 (T) = S i
a i . D r, i H 0 (T)
• Réaction standard de formation
La réaction standard de formation d’une espèce chimique, à une température T et dans un état physique donné,
est la réaction au cours de laquelle une mole de ce corps, dans son état standard, est formée à partir des corps
simples correspondant aux éléments qui le constituent ; chacun de ces corps simples doit représenter l’état standard
de référence de l’élément correspondant à la température T.
La variation d’enthalpie qui accompagne la réaction standard de formation de l’espèce chimique X, à une
température T et dans un état physique donné, est l’enthalpie de formation de cette espèce. Cette grandeur
est notée ∆ fH 0 , l’indice f faisant référence à la formation.