Programme de colle de la semaine du 14 octobre : révisions de chimie des solutions de PCSI + Applications du premier et du second principes de la thermodynamique
Chimie des solutions de PCSI
Toute la chimie de solution (titrages compris) : équilibres acido-basiques ; équilibres de
précipitation, oxydo-réduction.
Chapitre TC.2+3 – Premier principe de la thermodynamique
- Système physicochimique : définition, description, grandeurs intensives/extensives
- Transformation du système : Iso/monobare, Iso/monotherme, Isochore, adiabatique, définition de l’avancement, variation des fonctions et grandeurs d’état
- Premier principe: énoncé, enthalpie, cas des transformations monobares (ΔH = Qp)
- Grandeurs standard : état standard (liquide, solide, soluté), état standard de référence, grandeurs standard, grandeurs molaires partielles, grandeurs de réaction
- Enthalpies standard de réaction : enthalpies standard de formation, de dissociation de liaisons, de ionisation, d’attachement électronique, de changement d’état. Energie réticulaire.
- Détermination d’enthalpies standard de réaction :Loi de Hess, ΔrH = Σ νi ΔfHi , loi généralisée, cycles thermodynamiques
- Capacités thermiques: définition, capacité thermique molaire partielle, capacité thermique de réaction, relation de Kirchhoff, approximation d’Ellingham
- Transfert thermique avec le milieu extérieur (cas des transformations monobares et monothermes), réaction endo/exothermiques.
- Détermination d’une température de flamme (cas des transformations monobares et adiabatiques)
Chapitre TC.4 – Second principe de la thermodynamique
- Le 2nd principe : énoncé, interprétation statistique de l’entropie, entropie standard de réaction (définition et expression en fonction des entropies molaires standard absolues), définition de l’enthalpie libre G.
- Les identités thermodynamiques (dU, dH, dG)
- Enthalpie libre de réaction : définition, critère d’évolution spontanée ΔrG.dξ ≤ 0, le potentiel chimique, expression de l’enthalpie libre de réaction ΔrG et de l’enthalpie libre G en fonction des potentiels chimiques (formule d’Euler)
- Le potentiel chimique : expression générale, expression dans les cas suivants : gaz parfait pur, gaz parfait au sein d’un mélange, phase condensée pure, phase condensée au sein d’un mélange idéal, soluté au sein d’une solution diluée idéale.
- Applications : Corps pur en changement d’état, Osmose
- Etat d’équilibre et sens d’évolution d’un système : Expression de l’enthalpie libre de réaction en fonction du quotient réactionnel : ΔrG = ΔrG° + RTlnQ, Relation entre l’enthalpie libre de réaction ΔrG° et la constante thermodynamique d’équilibre K°.
- Méthodes pour déterminer K° : à partir des activités à l’équilibre, à partir d’autres K°, à partir de ΔrG°
- Méthodes pour déterminer ΔrG° : à partir des enthalpie et entropie de réaction, à partir des enthalpies libres standard de formation
- Effet de la température sur K° : relation de Van’t Hoff.