DIFFÉRENTES EXPRESSIONS DU POTENTIEL CHIMIQUE
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5 Différentes expressions du potentiel chimique d’un
constituant en phase condensée (liquide ou solide)
Dans les parties précédentes, nous avons établi deux comportements asymptotiques
pour le potentiel chimique d’un constituant d’une phase condensée. Dans chaque
cas, pour ce comportement asymptotique, le potentiel chimique se met sous la forme
de la somme d’un terme indépendant de la composition de la phase et d’un terme
dépendant de la composition en RT ln(x
2 ).
a) Composition d’une phase
La composition de la phase joue un rôle important pour les propriétés des espèces
chimiques présentes dans la phase. Jusqu’à présent, nous avons décrit cette composition par la fraction molaire dans la phase étudiée. Il existe néanmoins d’autres façons
pratiques de préciser la composition de la phase, en particulier dans le cas des solutions.
Échelle des concentrations
La composition de la phase est précisée par la concentration en mol·L −1 des solutés :
ceci est utilisé en chimie des solutions.
Échelle des molalités
Si on modifie la température d’une solution, le volume varie a priori et donc, sans
modifier les quantités de matière présentes, les concentrations volumiques peuvent
varier. Afin de s’affranchir de la variation de la composition avec la température, il
est préférable d’introduire la molalité définie comme la quantité de matière de soluté
par kilogramme de solvant.
b) État de référence
Nous avons vu dans les parties précédentes que le potentiel chimique prend des expressions assez simples dans deux cas : lorsque le système est proche du corps pur et
lorsque le système est très dilué. Cela conduit donc à choisir, dans un cas quelconque,
l’une ou l’autre de ces situations comme comportement de référence. Ces états physiques particuliers sont appelés état de référence : soit le corps pur, soit la solution
infiniment diluée.
c) Les différentes expressions possibles du potentiel chimique
Nous voyons donc que l’expression du potentiel chimique d’un constituant en phase
condensée dépend de deux choix :
• de l’état de référence ;
• de la façon de décrire la composition de la phase.
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5 Différentes expressions du potentiel chimique d’un
constituant en phase condensée (liquide ou solide)
Dans les parties précédentes, nous avons établi deux comportements asymptotiques
pour le potentiel chimique d’un constituant d’une phase condensée. Dans chaque
cas, pour ce comportement asymptotique, le potentiel chimique se met sous la forme
de la somme d’un terme indépendant de la composition de la phase et d’un terme
dépendant de la composition en RT ln(x
2 ).
a) Composition d’une phase
La composition de la phase joue un rôle important pour les propriétés des espèces
chimiques présentes dans la phase. Jusqu’à présent, nous avons décrit cette composition par la fraction molaire dans la phase étudiée. Il existe néanmoins d’autres façons
pratiques de préciser la composition de la phase, en particulier dans le cas des solutions.
Échelle des concentrations
La composition de la phase est précisée par la concentration en mol·L −1 des solutés :
ceci est utilisé en chimie des solutions.
Échelle des molalités
Si on modifie la température d’une solution, le volume varie a priori et donc, sans
modifier les quantités de matière présentes, les concentrations volumiques peuvent
varier. Afin de s’affranchir de la variation de la composition avec la température, il
est préférable d’introduire la molalité définie comme la quantité de matière de soluté
par kilogramme de solvant.
b) État de référence
Nous avons vu dans les parties précédentes que le potentiel chimique prend des expressions assez simples dans deux cas : lorsque le système est proche du corps pur et
lorsque le système est très dilué. Cela conduit donc à choisir, dans un cas quelconque,
l’une ou l’autre de ces situations comme comportement de référence. Ces états physiques particuliers sont appelés état de référence : soit le corps pur, soit la solution
infiniment diluée.
c) Les différentes expressions possibles du potentiel chimique
Nous voyons donc que l’expression du potentiel chimique d’un constituant en phase
condensée dépend de deux choix :
• de l’état de référence ;
• de la façon de décrire la composition de la phase.