De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Fugacité et équilibres entre phases

Lorsqu'on a un équilibre entre deux phases et , il y a égalité des potentiels chimiques[1] de chaque constituant entre les deux phases :

Mais chacun de ces deux potentiels chimiques[1] peut s'écrire, en faisant intervenir la définition de la fugacité[2] (et en utilisant le même état standard[3] pour les deux phases) :

On en déduit donc simplement :

Lorsque plusieurs phases sont à l'équilibre, il y a égalité des fugacités[2] des constituants entre les phases.

La fugacité[2] peut donc être utilisée, plutôt que le potentiel chimique[1], pour écrire des équations d'équilibre entre phases. Elle a en plus l'avantage d'être indépendante d'un état de référence[4], et très facile à estimer dans le cas d'un gaz parfait.

Ce sont ces propriétés qui font de la fugacité[2] un "outil" souvent plus pratique que le potentiel chimique[1].

  1. potentiel chimique

    le potentiel chimique de l'espèce i dans un mélange est défini par . À l'équilibre, le potentiel chimique de chaque espèce est homogène dans tout l'espace accessible à cette espèce

  2. fugacité

    grandeur homogène à une pression, définie par

  3. état standard

    état défini pour chaque constituant à la pression standard . Nous choisirons le plus souvent comme état standard l'état de gaz parfait pur, sous la pression de 1 bar, à la température considérée

  4. état de référence

    pour les solutions liquides, on définit un état de référence pour chaque constituant, le plus souvent son état de liquide pur à la température et à la pression considérées

Jacques Schwartzentruber (EMAC) Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)