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Séance de cours

Modélisation de la qualité de l'eau: phases d'équilibre

Dans cours

ENG-400: Water quality modeling

This course builds on environmental chemistry and microbiology taken in previous courses. The emphasis is on quantification using the public domain package, PHREEQC, which is an excellent computation tool. Numerous applications are investigated during the ...

Description

Cette séance de cours porte sur le concept des phases d'équilibre dans la modélisation de la qualité de l'eau, en mettant l'accent sur la façon dont les eaux souterraines et les gouttes de pluie atteignent l'équilibre avec les minéraux et les gaz. L'utilisation de mots clés comme EQUILIBRIUM_PHASES et USER_GRAPH est expliquée par des exemples de précipitations minérales et d'ajustement du pH.

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Enseignant·e

David Andrew Barry

Research InterestsSubsurface hydrology, constructed wetlands, ecological engineering, in particular contaminant transport and remediation of soil and groundwater; more generally, models of hydrological and vadose zone processes; application of mathematical methods to hydrological processes; coastal zone sediment transport, aquifer-coastal ocean interactions; hydrodynamics and modelling of lakes.

Source officielle

Proximité ontologique

Chimie

Chimie minérale: Chimie minérale

Chimie physique: Électrochimie

Physique

Thermodynamique: Statistical mechanics

Concepts associés (32)

Potentiel hydrogène

Le potentiel hydrogène, noté pH, est une mesure de l'activité chimique des protons ou ions hydrogène en solution. Notamment, en solution aqueuse, ces ions sont présents sous forme d'ions hydronium (ion hydraté, ou ). Le pH sert à mesurer l’acidité ou la basicité d’une solution. Ainsi, dans un milieu aqueux à : une solution de pH = 7 est dite neutre ; une solution de pH < 7 est dite acide ; plus son pH diminue, plus elle est acide ; une solution de pH > 7 est dite basique ; plus son pH augmente, plus elle est basique.

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 .

Equilibrium chemistry

Equilibrium chemistry is concerned with systems in chemical equilibrium. The unifying principle is that the free energy of a system at equilibrium is the minimum possible, so that the slope of the free energy with respect to the reaction coordinate is zero. This principle, applied to mixtures at equilibrium provides a definition of an equilibrium constant. Applications include acid–base, host–guest, metal–complex, solubility, partition, chromatography and redox equilibria.

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.

Équilibre dynamique

Un équilibre dynamique peut avoir différentes significations : l'équilibre dynamique d'une pièce en rotation est atteint lorsque aucune vibration ne se produit quelle que soit sa vitesse de rotation. équilibre chimique dans lequel une réaction réversible se produit, mais sans modifier globalement le ratio réactif/produit, ces composés étant détruits aussi rapidement qu'ils sont produits, ce qui signifie qu'il n'y a pas de changement net dans la composition du système chimique. C'est un cas particulier d'état stationnaire.

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Séances de cours associées (47)

Équilibres de phase : comprendre la séparation vapeur-liquide

Fournit un aperçu des diagrammes de phase vapeur-liquide et de leur rôle dans les processus de séparation, en se concentrant sur les équilibres de phase et la règle de phase de Gibbs.

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.

Équilibre chimique et réactivité

Explore l'équilibre chimique, les effets de température et de pression, le principe du Châtelier et les équilibres de solubilité.

Acides et bases : équilibres et réactions

Plonge dans les principes des acides et des bases, leurs équilibres et leurs effets sur le pH de la solution.

Équilibre chimique : principes et applications

Explore les principes d'équilibre chimique, y compris le principe du Châtelier et les constantes d'équilibre, et discute de l'influence de la température, de la pression et de la concentration sur les changements d'équilibre.

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Concepts associés (32)

Potentiel hydrogène

Produit de solubilité

Equilibrium chemistry

Équilibre thermodynamique

Équilibre dynamique

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