De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

État standard

Même si la fugacité[1] est indépendante de l'état de référence[2], nous avons besoin d'un état de référence[2] pour calculer le potentiel chimique[3] d'un constituant. On utilise le plus souvent comme état de référence[2] propre à chaque constituant, l'état de gaz parfait pur à la pression "standard" P(std)=1bar, à la température considérée.

Cet état de référence[2] peut être utilisé même s'il est quelque peu fictif (le corps pur peut très bien être liquide à et , et même s'il existe sous forme gaz, ce gaz n'est pas rigoureusement parfait). Ce qu'il est important de retenir, c'est qu'il est possible de déterminer avec précision les fonctions d'état, en particulier l'enthalpie et le potentiel chimique[3] à l'état de gaz parfait pur sous la pression standard pour pratiquement tous les corps).

Lorsque l'état standard[4] est un état de gaz parfait pur, on écrit ainsi :

Fondamental

Pour certains corps (électrolytes, espèces qui ne peuvent être vaporisées qu'à des températures extrêmes) l'usage d'un état standard[4] gaz parfait posera néanmoins problème. Nous utiliserons dans ce cas :

  • pour les non-électrolytes, l'état de corps pur le plus stable à la température considérée et sous la pression standard de 1 bar ;

  • pour les électrolytes, un état de dilution donné dans de l'eau – à la température considérée et sous la pression standard de 1 bar.

Nous utiliserons alors comme définition de la fugacité[1] la forme générale :

Dans cette expression, est une constante (1 bar) et est défini de façon unique pour chaque constituant du mélange. Nous pouvons donc écrire l'expression du potentiel chimique[3] en fonction de la fugacité[1] pour un état standard[4] quelconque :

Fondamental

Remarque

Notez que lorsque l'état standard[4] est un état de gaz parfait pur, il suffit de remplacer dans cette expression la fugacité[1] standard par la pression standard .

  1. fugacité

    grandeur homogène à une pression, définie par

  2. 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

  3. 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

  4. 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

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