Chimie physique
Règle des phases de Gibbs
La règle des phases de Gibbs compte les variables intensives indépendantes disponibles à l’équilibre et aide à lire les diagrammes à un ou plusieurs constituants。
Pour C constituants et P phases, avec température et pression comme variables externes, . Chaque contrainte supplémentaire réduit F。
Modèle et grandeurs
Lisez la relation avec les hypothèses d’état, les conditions expérimentales et les conventions de signe. Gardez des unités cohérentes et vérifiez les dimensions avant toute interprétation。
Définition: Degrés de liberté
F est le nombre de variables intensives indépendantes (T, p, composition) pouvant varier sans changer le nombre de phases à l’équilibre. La forme standard suppose un système non réactif sans champ supplémentaire。
Les grandeurs sont définies pour la réaction ou le système considéré. Distinguez notamment les grandeurs standard des conditions réelles et ne déduisez pas un mécanisme de la seule expression générale。
Exemple: Exemple résolu
Au point triple de l’eau pure, C=1 et P=3. Calculez F et interprétez-le。
Solution
F=1−3+2=0. Ni la température ni la pression ne peuvent varier indépendamment tout en conservant les trois phases ; le point triple est invariant。
| Notion | Description | Unité / remarque |
|---|---|---|
| Relation clé | À utiliser dans les conditions indiquées | Vérifier unités et convention de signe |
| Grandeur mesurée | Relie un état ou un processus | Comparer données et modèle |
| Domaine | Modéliser les conditions données | Vérifier les hypothèses |
Dans le diagramme de l’eau à un constituant, une frontière à deux phases a F=1 : T et p peuvent varier conjointement le long de la courbe. Une région monophasée a F=2. Une solution binaire ajoute la composition comme variable。
Dans l’exemple résolu, quel résultat découle des données ?
Quelle affirmation correspond à cette leçon ?
Références
- Peter Atkins, Julio de Paula (2014). Physical Chemistry