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73 Enthalpie libre standard
et constante d’équilibre
1. EN QUELQUES MOTS…
On peut prévoir si une réaction est totale en étudiant le signe de son enthalpie libre standard ∆ r G°.
Cette grandeur permet de déduire la spontanéité d’une réaction chimique. Elle est étroitement
liée à la constante d’équilibre (K) de la réaction.
2. CE QU’IL FAUT RETENIR…
a) Sens d’une réaction : utilisation de l’enthalpie libre standard
L’enthalpie libre G est le critère pertinent pour prévoir l’évolution d’un système à pression
constante : ce dernier ne peut évoluer que dans le sens de la diminution de G (Fiche 64).
On peut étendre ce critère à la réaction chimique en utilisant l’enthalpie libre standard ∆ r G°.
Ainsi, pour une réaction chimique, le signe de ∆ r G° donne une indication sur le sens d’évolution
spontané de la réaction :
c sens direct si D r G° < 0
c sens indirect si D r G° > 0.
b) Calcul de D r G°
∆ r G° se calcule à partir de la définition de G, cette dernière étant étendue aux grandeurs de
réaction :
G = H – TS fi
Le calcul de ∆ r G° peut se révéler difficile puisque ∆ r H° et ∆ r S° dépendent de T (Fiche 66).
Dans les calculs, on considérera souvent ces deux grandeurs indépendantes de T.
c) Relation entre constante d’équilibre et D r G°
La constante d’équilibre K et l’enthalpie standard de réaction sont liées :
On constate que K et ∆ r G° sont des grandeurs cohérentes. Ainsi, si la valeur de K est élevée,
alors ∆ r G° est négative.
T est la température en Kelvins
R est la constante des gaz parfaits (8,314 J.K -1 .mol –1 ).
ν A A + ν B B
ν C C + ν D D
Sens direct
Sens indirect
∆ r G°
∆ r H° T.∆ r S°
–
=
∆ r G°
RT.
–
K
ln
K
⇔
e
−
∆ r G°
RT
------------ -
=
=
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