Concepts fondamentaux de thermodynamique et thermochimie

Concepts de thermodynamique

• Calories : Une unité d'énergie basée sur la chaleur spécifique de l'eau. Elle est utilisée pour exprimer le contenu énergétique des aliments.
• État d'un système : Grandeur physique macroscopique qui caractérise l'état d'un système en équilibre.
• Énergie interne : La variation totale d'énergie interne est égale à la somme des quantités d'énergie fournie au système sous forme de chaleur et de travail.
• Chaleur de réaction : La chaleur absorbée ou libérée pendant une réaction chimique à pression constante.
• Enthalpie : La quantité d'énergie d'un système thermodynamique qu'il peut échanger avec son environnement.
• Chaleur de formation : La chaleur nécessaire pour former une mole d'une substance à pression constante à partir de ses éléments constitutifs.
• Processus isobare : Processus thermodynamique qui a lieu à pression constante. Dans ce document, la chaleur transférée à pression constante est liée à d'autres variables.
• Réaction exothermique : Réaction chimique qui libère de la chaleur, soit une variation négative de l'enthalpie.
• Réaction endothermique : Réaction chimique qui absorbe la chaleur.
• Loi de Hess : Stipule que la variation de la chaleur dans une réaction est la même quel que soit le nombre d'étapes. Elle est utilisée pour prédire le changement d'enthalpie d'une réaction.
• Loi de Lavoisier : Loi de conservation de la masse : dans toute réaction chimique, la masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits.
• Loi de Laplace : Définit le taux de pression nécessaire pour obtenir un équilibre neutre, positif ou négatif entre deux espaces.
• Thermodynamique : Branche de la physique qui étudie les effets des variations de température, de pression et de volume des systèmes à un niveau macroscopique. Elle explique les échanges de masse et d'énergie thermique entre les systèmes.
• Chaleur spécifique : Quantité de chaleur à fournir à l'unité de masse d'un système pour élever sa température d'une unité.
• Propriété d'état : Se produit quand il y a une différence entre les états initial et final.
• Énergie : Capacité à effectuer un travail, transférée d'une forme à une autre, accumulée ou dépensée.
• Énergie interne (définition) : Somme des énergies individuelles de toutes les particules.
• Enthalpie (flux) : Le flux de chaleur à pression constante est appelé changement d'énergie.
• Processus adiabatique : Changement qui se produit dans un système sans échange de chaleur avec l'environnement extérieur.
• Thermochimie : Branche de la thermodynamique étudiant les variations thermiques des procédés chimiques.
• Spontanéité : Processus qui se produit naturellement dans une direction particulière.
• Réactivité : Capacité à transformer des réactifs en produits.
• Entropie : Fonction thermodynamique qui mesure le désordre d'un système ; plus le désordre est grand, plus l'entropie est élevée.
• Énergie libre de Gibbs : Indique l'énergie disponible pour effectuer un travail, déterminant la condition d'équilibre et la spontanéité d'une réaction chimique.

Équilibre chimique

• Équilibre chimique : Si la constante d'équilibre est supérieure à 1, l'équilibre est déplacé vers la droite (formation du produit). Si elle est inférieure à 1, l'équilibre est décalé vers la gauche (formation des réactifs).
• Équilibre homogène : Tous les composants de la réaction sont dans la même phase.
• Équilibre hétérogène : Les composants de la réaction sont dans des phases différentes.
• Principe de Le Chatelier : Si un système chimique en équilibre subit un changement de concentration, de température, de volume ou de pression partielle, l'équilibre se déplace pour compenser ce changement. Ce principe est équivalent au principe de conservation de l'énergie.