Thermodynamique et cinétique chimique
1:La thermodynamique:
La thermodynamique est une science qui nait à la fin du 17ème siècle. L’essentiel à l’époque était de construire des machines indispensables à l’industrie naissante.
On rapporte que Denis PAPIN (Physicien français, 1647-1714) a eu l’idée de construire une machine utilisant de la vapeur d’eau en regardant l’eau bouillit dans un récipient. En voyant la vapeur soulevant le couvercle, il a constaté qu’elle pourrait donc aussi repousser un piston et ainsi fournir du travail
La motivation initiale était donc de répondre à un besoin industriel essentiel à l’époque : trouver les conditions optimales pour transformer la chaleur en travail. On trouve dans cette phrase les trois (03) mots fondateurs de la thermodynamique. Ce non (thermodynamique) vient du grec signifiant respectivement chaleur et force. On peut décrire la thermodynamique de deux (02) manières ou selon deux (02) aspects différents :
a. L’aspect macroscopique : on s’intéresse aux propriétés de la matière de la manière où le système à l’échelle globale ou macroscopique, alors les propriétés sont décrites par des variables d’état macroscopiques (P, V, T, m, …).
b. L’aspect microscopique : on s’intéresse aux propriétés de la matière à l’échelle microscopique ou atomique en utilisant comme variables les grandeurs cinétiques individuelles des molécules ou des atomes (Pi, Vi, Ei, …)
Selon que l’on considère l’un ou l’autre de ces deux aspects, on distingue alors entre la thermodynamique classique ou statique
a. Thermodynamique classique:
Elle explique le comportement de la matière ou des systèmes en fonction de leurs variations d’énergie et d’entropie. Elle décrit uniquement les états initiaux et finaux des systèmes en évolution et dresse le bilan énergétique du système. Le chemin suivi par la transformation du système peut jouer un rôle (la notion de réversibilité ou d’irréversibilité des transformations).
b. Thermodynamique statique:
Elle cherche à expliquer l’origine et la signification des variables macroscopiques (P, T) et des notions de chaleurs, de travail et e l’entropie en les reliant directement au mécanisme de l’agitation moléculaire. Ainsi on distingue les notions de température, de pression et de chaleur.
2.La cinétique chimique:
La cinétique chimique est la science qui s’occupe de la façon dont les réactions chimiques procèdent (mécanisme) et de leur vitesse.
Qualitativement, on remarque qu’il existe certaines réactions chimiques rapides par exemple réactions de dosage, d’autres lentes comme le cas de l’oxydation de la plus part des métaux à l’air libre. Toutes les réactions chimiques sont influencées par certains facteurs cinétiques :
-la température : plus la température du milieu réactionnel est élevée plus la réaction va vite.
-la concentration des réactifs : plus les réactifs sont concentrés dans le milieu plus la réaction va vite.
Et il existe d’autres paramètres comme la présence d’un catalyseur ou d’un inhibiteur. La cinétique chimique en générale c’étude de la vitesse avec laquelle s’effectuent les réactions.
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