PROGRAMME DE CHIMIE DE DEUXIEME ANNEE DE LA VOIE MATHEMATIQUES PHYSIQUE
I. THERMODYNAMIQUE DES SYSTEMES CHIMIQUES.
Le programme est développé en relation avec le programme de thermodynamique physique sur les changements d’états. On ne fait aucun autre d éveloppement sur l’enthalpie libre que ceux permettant d’établir l’expression de l’affinité chimique et de calculer les constantes d’équilibre à partir des grandeurs standard tabulées. L’affinité chimique est privilégiée pour énoncer la condition d’équilibre chimique et prévoir le sens des déplacements et ruptures d’équilibres chimiques .

Programme 1.Enthalpie libre et potentiel chimique.
Définition de la fonction d’état enthalpie libre G. Différentielle de G pour un corps pur ou un mélange. Potentiel chimique.

Commentaires
On se limite aux systèmes décrits par les variables T, P et ni .

Relation G =

∑n i i

µi .

La démonstration n’est pas exigible ; l’identité de Gibbs-Duhem est hors programme. L’expression du potentiel chimique n’est établie que dans le cas du gaz parfait. Dans les autres cas, les expressions sont admises. On néglige l’influence de la pression sur le potentiel chimique d’un corps pur condensé, en cohérence avec les approximations faites dans le programme de Physique de première année.

Expression du potentiel chimique : - pour un gaz parfait ; - pour les constituants d'un mélange idéal de gaz parfaits ; - pour un corps pur condensé ; - pour les constituants d'un mélange condensé idéal ; - pour le solvant et les solutés d'une solution idéale. Potentiel chimique standard et activité.

Aucune question ne peut porter sur la notion d’activité qui ne sert ici qu’à donner une forme unitaire à l’expression des potentiels chimiques. Les systèmes non idéaux sont hors programme, de même que la notion de coefficient d’activité. Les lois de Raoult et de Henry sont hors programme. Cette étude est l’occasion de revoir le diagramme des états du corps pur qui a été vu dans le cours de