Thermodynamique chimique. Second principe de la thermodynamique Enthalpie libre G, Potentiel chimique µ

Enthalpie libre.

Compte tenu du critère de spontaneïté d' une transformation:

D_r H -   T . D_r S   <  0

on a défini une nouvelle grandeur thermodynamique, fonction d'état  G = H - T.S

G est l'enthalpie libre et le critère de spontanéïté d'une transformation s'écrit donc : D_r G < 0

Potentiel chimique

Le potentiel chimique µ_i est l'enthalpie libre molaire partielle du composé i :

Cette définition conduit à la relation suivante permettant le calcul de l'enthalpie libre G d'un système contenant i constituants , le nombre de mol de chaque constituant étant n_i :

G = S_i n_i µ_i

Le potentiel chimique d'un composé i dépend de l' activité a_i du composé suivant la relation où µ°_i est le potentiel chimique standard :

µ_i = µ_i° + R.T. ln ( a_i )

Lorsqu'un système est à l' état d'équilibre les potentiels chimiques de tous les constituants du système sont égaux.

Variation de G avec T et p.

On peut démontrer que la différentielle de G s'écrit :

dG = V.dp  - S.dT  + S_i µ_i. dn_i

où G représente l'enthalpie libre d'un système de volume V, d' entropie S et contenant n_i mol de i constituants .

Cela veut dire qu'à température et nombre de moles constants, dG/dp = V et qu'à pression et nombre de moles constants, dG/dT = - S.

Thermodynamique chimique. Second principe de la thermodynamique Enthalpie libre G, Potentiel chimique µ