Chimie pour les géosciences 2 : thermochimie | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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  Chimie pour les géosciences 2 : thermochimie

Résumé du programme: 

 

(1) Introduction à la thermodynamique. Présentation des différents types de système, variables intensives/extensives, types de transformations, équation d’état et différentielle totale exacte.
(2) Premier principe : Définition de l’enthalpie, loi de Hess. Transformations à température et pression constantes. Application aux réactions chimiques, réactions exothermiques et endothermiques, capacité calorifique. Ces notions seront reprises dans des exercices d’application en TD.
(3) Second principe : Définitions de l’entropie et de l’enthalpie libre. Liens avec le sens d’une réaction chimique, avancée de réaction et réaction spontanée. En particulier sera démontrée la loi d’action de masse qui décrit les équilibres chimiques. Relation de van’t Hoff.
(4) Application aux équilibres en géochimie : Réactions de précipitation/dissolution dans les milieux environnementaux. Importance des processus de nucléation. Introduction à la chimie des milieux aqueux, en particulier aux réactions de complexation, et pH des solutions avec le diagramme de Sillen. Ces notions s’appuieront particulièrement sur des cas concrets provenant d’exemples de systèmes naturels actuels ou passés.

 

Cours : 20h; TD: 20h

 

Compétences visées: 

 

1. Connaitre les notions d’enthalpie, entropie et enthalpie libre.
2. Comprendre dans quel cadre ces notions s’appliquent, et comment les réactions chimiques dépendent de contraintes énergétiques.
3. Déterminer les valeurs d’équilibres chimiques et chaleurs de réaction associées. Déterminer le pH de solutions complexes.
4. Fournir des bases solides à la compréhension des mécanismes géochimiques liés aux réactions de dissolution et précipitation, ainsi que les équilibres en solution dans les milieux naturels.

 

Modalités d'évaluation: 

 

Session 1: 40% CC; 60% CT

Session 2: 100% CT

 

Nombres d'ECTS: 
3
Semestre(s) concerné(s): 
Semestre 2
Type d'UE: 
UE de cours