13.21 Spontanéité des transformations chimiques
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⌬ r
ϭ ⌬ r
– T.⌬ r
ϭ – 8,89.10 5 J.mol –1 ϩ (298 K ϫ 242,8 JK –1 mol –1 )
ϭ – 8,17.10 5 J.mol –1
La transformation de l’ensemble des réactifs pris dans leur état de référence en l’ensemble des
produits de réaction pris dans leur état de référence est donc possible.
À 3 660 K, ⌬ r
deviendrait positif et la réaction ne serait plus possible, mais à cette température on ne peut plus admettre que ⌬ r
et ⌬ r
aient la même valeur qu’à 298 K.
b) Calcul direct :
⌬ r
ϭ (0 ϩ 0) – 2(– 16,5 kJ.mol –1 ) ϭ 33 kJ.mol –1
Calcul indirect :
⌬ r
ϭ (0 ϩ 0) – 2(– 46,1 kJ.mol –1 ) ϭ 92,2 kJ.mol –1
⌬ r
ϭ [191,5 JK –1 mol –1 ϩ 3(130,6 JK –1 mol –1 )] – 2(192,3 JK –1 mol –1 )
ϭ 198,7 JK –1 mol –1
⌬ r
ϭ 9,22.10 4 J.mol –1 – (298 K ϫ 198,7 J.mol –1 ) ϭ 3,3.10 4 J.mol –1
La transformation de l’ensemble des réactifs en l’ensemble des produits pris dans leur état de
référence n’est pas possible. Par contre, la transformation opposée l’est. À quelle température
existe-t-il un équilibre entre l’ensemble des produits et l’ensemble des réactifs ?
Si ⌬ r
ϭ 0
T ϭ ⌬ r
/⌬ r
ϭ 9,22.10 4 J.mol –1 / 198,7 JK –1 mol –1 ϭ 464 K.
Il ne faut pas perdre de vue cependant que ce résultat n’est valable que dans les conditions de
référence et n’interdit pas la possibilité d’obtenir de l’ammoniac à des températures plus élevées
dans d’autres conditions de pression.
c) Calcul direct :
⌬ r
ϭ (0 ϩ 0) – 2(104,2 kJ.mol –1 ) ϭ 208,4 kJ.mol –1
Calcul indirect :
⌬ r
ϭ (0 ϩ 0) – 2(82 kJ.mol –1 ) ϭ – 164 kJ.mol –1
⌬ r
ϭ [2(191,5 JK –1 mol –1 ) ϩ 205 JK –1 mol –1 ] – 2(219,7 JK –1 mol –1 )
ϭ 148,6 JK –1 mol –1
⌬ r
ϭ – 1,64.10 5 J.mol –1 – (298 K ϫ 148,6 J.mol –1 ) ϭ – 2,08.10 5 J.mol –1
Comme les deux quantités ⌬ r
et – T⌬ r
sont négatives, ⌬ r
est négatif à toute température, et la réaction est toujours possible.
G m
o
H m
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S m
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G m
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