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Séance de cours

Équilibre chimique : principes et applications

Dans cours

MSE-101(a): Matériaux: de la chimie aux propriétés

Ce cours permet l'acquisition des notions essentielles relatives à la structure de la matière, aux équilibres et à la réactivité chimique en liaison avec les propriétés mécaniques, thermiques, électriques et magnétiques des matériaux. ...

Description

Cette séance de cours introduit les concepts d'équilibre chimique, en se concentrant sur les principes d'équilibre, le principe du Chatelier, et la relation entre l'énergie libre et la constante d'équilibre. Il explique comment les réactions réversibles atteignent un point d'équilibre lorsque les réactions vers l'avant et inverses se produisent au même rythme. La séance de cours porte également sur les facteurs qui influent sur l'équilibre chimique, tels que la concentration, la température et le volume/pression. De plus, il examine les effets de l'évolution des concentrations et des pressions sur les changements d'équilibre. L'importance des constantes d'équilibre et le comportement des réactions dans différentes conditions sont soulignés.

Enseignant·e

Véronique Michaud

Background: 1994 Habilitation à diriger des recherches ( INPG, France) 1991 PhD in Materials Engineering ( MIT, USA) 1987 Ingénieur Civil des Mines ( Ecole des Mines de Paris, France) Activités: Depuis Janvier 2018: Vice-Doyenne de la faculté des ingénieurs, en charge de l'éducation. Juin 2012-Dec.2017: Directrice de la Section Science et Génie des Matériaux Depuis Avril 2017, Professeur Associée EPFL 2009-2017 : Professeur Titulaire at EPFL 1997-2009 : collaboratrice Scientifique EPFL 1994-1997 : Chef de Travaux au laboratoire MSS-MAT, Ecole Centrale Paris (France) 1991-1994 : Post-doctoral research associate, MIT (USA) Environ 300 publications of which 140 in peer-reviewed journals

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Thermodynamique: Statistical mechanics

Concepts associés (32)

Équilibre chimique

Un équilibre chimique est le résultat de deux réactions chimiques simultanées dont les effets s'annulent mutuellement. Une réaction telle que la combustion du propane avec l'oxygène, qui s'arrête lorsque l'un des réactifs est totalement épuisé, est qualifiée de réaction totale, complète ou irréversible. À contrario, une réaction comme l'estérification, aboutissant à un mélange stable dans le temps de réactifs et de produits, sans disparition totale de l'une des espèces chimiques, est qualifiée de réaction partielle, incomplète, réversible ou inversible : ce type de réaction aboutit à un équilibre chimique.

Constante d'équilibre

En chimie, une constante d'équilibre caractérise l'état d'équilibre d'un système chimique. Elle est donc associée à un état du système qui ne peut pas évoluer de manière spontanée. La valeur de la constante d'équilibre dépend uniquement de la réaction chimique considérée et de la température. Les constantes d'équilibre sont généralement données à . Claude-Louis Berthollet fut le premier, en 1803, à comprendre que toute réaction chimique n'est pas totale.

Équilibre thermodynamique

vignette|200px|Exemple d'équilibre thermodynamique de deux systèmes, en l'occurrence deux phases : l'équilibre liquide-vapeur du brome. En thermodynamique, un équilibre thermodynamique correspond à l'état d'un système ne subissant aucune évolution à l'échelle macroscopique. Les grandeurs intensives caractérisant ce système (notamment la pression, la température et les potentiels chimiques) sont alors homogènes dans l'espace et constantes dans le temps.

IPad

L'iPad est une tablette tactile conçue et développée par la société américaine Apple. Celle-ci est particulièrement orientée vers les médias tels que les livres, journaux, magazines, films, musiques, jeux, mais aussi vers Internet, l'accès à ses courriers électroniques et la bureautique simple avec des logiciels tels que Word ou encore les logiciels gratuits fournis par Apple : Pages, Numbers et Keynote. Avec un poids compris entre , ces modèles sont situés entre ceux des smartphones et ceux des ordinateurs portables.

Produit de solubilité

Le produit de solubilité est la constante d'équilibre correspondant à la dissolution d'un solide dans un solvant. On considère la dissolution d'un solide ionique de formule XY. La dissolution est décrite par la réaction suivante : En utilisant la loi d'action de masse, on obtient la formule : avec a(X) l'activité de l'espèce X. Le composé ionique étant un solide pur, son activité est égale à 1. Les activités des ions dans un milieu aqueux correspondent à leurs concentrations exprimées en moles par litre (), divisées par une concentration de référence C = 1 .

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Deuxième loi de la thermodynamique

Il explore la deuxième loi de la thermodynamique, Gibbs Free Energy, les constantes d'équilibre et le principe du Châtelier.

Equilibre chimique : constante d'activité et d'équilibre

Plonge dans l'équilibre chimique, la constante d'équilibre, les coefficients d'activité et l'impact de la température et de la pression sur les réactions.

Équilibre chimique: Équilibre / Cinétique

Couvre l'équilibre chimique, la cinétique, le principe de Le Chatelier et les constantes d'équilibre, soulignant l'équilibre entre les réactions et les effets des changements de température, de pression et de concentration.

Équilibres chimiques : constantes d'énergie et d'équilibre de Gibbs

Explore les équilibres chimiques, l'énergie de Gibbs, les constantes d'équilibre et leurs applications pratiques dans les réactions.

Équilibre chimique et réactivité

Couvre les équilibres chimiques, l'énergie libre de Gibbs, la spontanéité dans les réactions et les coefficients d'activité dans les solutions.

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