Condition d'Évolution Naturelle

Condition d'Évolution Naturelle

Condition d'évolution naturelle

Cette condition permet de prévoir l'évolution "naturelle" ou "spontanée" d'un système chimique. Il faut pour cela déterminer le signe de l'affinité chimique.

Définition

La condition d'évolution se définit par la simple formule:


Ad\xi > 0 ~


où A~ est l'affinité chimique

et \xi~ l'avancement de la réaction

En pratique

Cette formule nous indique donc que A~ et d\xi~ sont du même signe. Donc si l'on connaît le signe de A~, on connaît le signe de d\xi~, donc on sait dans quel sens la réaction devrait évoluer ( d\xi > 0~, sens direct, d\xi < 0~, sens indirect).

Démonstration

D'après l'autre définition de l'affinité chimique par le chimiste Théophile de Donder,


\delta_i S = \frac{Ad\xi}{T} ~

où \delta_i S~ est l'entropie créée par irréversibilité de la réaction, A~ l'affinité chimique, \xi~ l'avancement, et T~ la température absolue (en Kelvin).

Or \delta_i S \ge 0~ d'après le second principe de la thermodynamique ( \delta_i S = 0 ~ si la réaction est réversible et \delta_i S > 0 ~ si la réaction est irréversible).

Donc \frac{Ad\xi}{T} \ge 0 ~.


Or T~ est la température absolue (en Kelvin), donc T > 0~.


D'où Ad\xi \ge 0~.

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