PROPRIÉTÉS DU POTENTIEL CHIMIQUE D’UN CORPS PUR
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5.3 Potentiel chimique d’un corps pur en phase condensée
Nous entendons par phase condensée une phase liquide ou une phase solide. Expérimentalement, le volume molaire de nombreuses substances en phase condensée
dépend peu de la température et de la pression. Il est donc raisonnable, dans de très
nombreuses situations, de supposer constant le volume molaire V m . Le volume molaire se calcule aisément à partir de la masse molaire M et de la masse volumique
ρ :
V m =
M
ρ
.
Exercice résolu
Volume molaire de l’eau liquide
Pour l’eau liquide, les valeurs numériques de la masse volumique et de la masse
molaire sont :
ρ = 1000 kg·m
−3
et
M = 18.10
−3 kg·mol
−1
.
En déduire le volume molaire de l’eau liquide au voisinage de T = 298 K et de p =
1 bar.
Réponse :
V m =
M
ρ
=
18.10 −3
1000
= 18.10
−6 m
3
·mol
−1
.
L’ordre de grandeur numérique obtenu dans le cas de l’eau est indicatif de celui de
nombreuses substances qui sont parfois de masse molaire et de masse volumique
simultanément plus élevées.
Étudions maintenant l’effet d’une variation des paramètres température et pression
sur le potentiel chimique d’un corps pur.
a) Effet de la pression sur le potentiel chimique
Dans le cas d’un volume molaire constant, une variation Δp de la pression à température constante entraîne une variation Δμ ∗ du potentiel chimique :
∂ μ ∗
∂ p
T
= V m
s’intègre de façon évidente en :
Δμ ∗ = V m .Δp.