📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Premier principe : $\Delta U = Q + W$. À pression constante, $Q_p = \Delta H$.
- Enthalpie de réaction : $\Delta_r H^\circ = \sum \nu_i \Delta_f H^\circ_i$.
- Loi de Kirchhoff : $\Delta_r H^\circ(T_2) = \Delta_r H^\circ(T_1) + \int_{T_1}^{T_2} \Delta_r C_p dT$.
- Enthalpie libre : $G = H - TS$. À $T$ et $P$ constantes, $\Delta_r G = \Delta_r H - T\Delta_r S$.
- Critère de spontanéité : $\Delta_r G < 0$ (spontanée), $\Delta_r G = 0$ (équilibre), $\Delta_r G > 0$ (non spontanée).
- Relation fondamentale : $\Delta_r G = \Delta_r G^\circ + RT \ln Q_r$. À l'équilibre, $\Delta_r G^\circ = -RT \ln K$.
Méthodes à maîtriser
- Calcul de $\Delta_r H^\circ$ : Toujours vérifier les coefficients stœchiométriques et l'état physique (g, l, s).
- Utilisation de la loi de Hess : Combiner les équations chimiques pour retrouver l'équation cible.
- Calcul de $\Delta_r G$ : Ne pas oublier de convertir la température en Kelvin ($T(K) = T(^\circ C) + 273,15$).
Exemples corrigés
- Calcul $\Delta_r H^\circ$ : Pour $A + B \rightarrow 2C$, $\Delta_r H^\circ = 2\Delta_f H^\circ(C) - [\Delta_f H^\circ(A) + \Delta_f H^\circ(B)]$.
- Sens d'évolution : Si $\Delta_r H < 0$ (exothermique) et $\Delta_r S > 0$, la réaction est spontanée à toute température.
Erreurs fréquentes
- Oublier le signe négatif dans $\Delta_r G^\circ = -RT \ln K$.
- Confondre $\Delta_r H^\circ$ (standard) et $\Delta_r H$ (conditions réelles).
- Oublier de multiplier par les coefficients stœchiométriques lors du calcul des enthalpies.