De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Potentiel chimique d'un constituant dans une phase

Définition

Le potentiel chimique[1] d'un constituant dans une phase est défini comme l'enthalpie libre partielle de ce constituant, c'est-à-dire :

On rappelle que lorsque plusieurs phases peuvent coexister, chaque constituant va transférer de la phase dans laquelle son potentiel chimique[1] est le plus élevé vers la phase dans laquelle son potentiel chimique[1] est le plus faible, jusqu'à ce que ces potentiels chimiques[1] s'égalisent.

Le potentiel chimique[1] peut ainsi être "visualisé" comme une énergie potentielle spécifique à chacune des espèces présentes dans une phase, et qui traduit l'effet global sur l'espèce chimique des interactions microscopiques avec son environnement (autres molécules de l'espèce , molécules des autres espèces présentes dans le mélange).

Plus le potentiel chimique[1] d'une espèce dans une phase sera important, plus cette espèce aura tendance à quitter cette phase pour une autre phase où son potentiel chimique[1] sera plus faible, ou à disparaître par réaction chimique.

Le potentiel chimique[1] d'un constituant dans un mélange dépend bien sûr de la composition (vecteur des fractions molaires[2] ), mais aussi de la pression et de la température .

Fondamental

La dépendance en pression du potentiel chimique[1] est donnée par :

le volume molaire partiel du constituant étant très souvent assimilable au volume molaire du constituant pur dans le même état, aux mêmes température et pression que le mélange considéré.

Fondamental

La dépendance en température du potentiel chimique[1] est donnée par :

l'enthalpie molaire partielle du constituant étant en général proche du l'enthalpie molaire du constituant pur dans le même état, aux mêmes température et pression que le mélange considéré.

  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. fraction molaire

    La fraction molaire d'un constituant est le rapport du nombre de moles de ce constituant au nombre de moles total dans le mélange. Elle est notée dans une phase liquide et dans une phase vapeur

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