| fugacité de gas [50719] |
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| Posté le : 31/10/2007, 10:59 (Lu 10648 fois) |
Bonjour à tout le monde ,
quelle est la définition de la fugacité d'un gaz ?
Merci pour votre aide .
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| Re: fugacité de gas [50745] |
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| Posté le : 31/10/2007, 21:38 (Lu 10617 fois) |
Puis-je me permettre d'être en désaccord avec le maître des lieux ?
On peut définir la fugacité d'un gaz quelconque, même hors du modèle de Van der Waals. Ceci à partir de l'expression du potentiel chimique de ce gaz :
µ = µ° + RT*ln(f/p°) avec µ° le potentiel chimique standard du gaz, f la fugacité et p° la pression standard (1 bar).
Comparons avec l'expression du potentiel chimique d'un gaz parfait à la pression p :
µ = µ° + RT*ln(p/p°)
On peut dire que la fugacité f est la pression qu'aurait le gaz réel s'il se comportait comme un gaz parfait.
La fugacité peut se mettre sous la forme f = phi*p, avec p la pression (mesurable avec un manomètre) et phi le coefficient de fugacité. Ce coefficient mesure l'écart à l'idéalité. Plus phi est proche de 1, plus le gaz tend vers un comportement de gaz parfait (ce qui est d'ailleurs le cas de tout gaz réel quand sa pression tend vers 0).
Pour donner un ordre de grandeur, le coefficient de fugacité de N2 gazeux sous 100 atm à 0 °C vaut 0,9703 (valeurs tirées de Physical Chemistry de ATKINS, la bible de la chimie physique !). L'écart est ici assez faible. Par contre, à des pressions beaucoup plus élevées, l'écart à l'idéalité peut être très important.
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| Re: fugacité de gas [50749] |
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| Posté le : 01/11/2007, 01:07 (Lu 10607 fois) |
Citation : lavoisier
On peut dire que la fugacité f est la pression qu'aurait le gaz réel s'il se comportait comme un gaz parfait. |
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Bien sûr que tu peux être en désaccord !  tu as raison.
La lettre "phi" dont tu parles est un "gamma" dans les formules de Wikipédia. (mais ça ne change rien)
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| Re: fugacité de gas [50751] |
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| Posté le : 01/11/2007, 10:32 (Lu 10600 fois) |
La définition de Lavoisier est correcte, mais elle ne sert à rien, tant qu'on ne donne pas le moyen de calculer le potentiel chimique, en fonction de paramètres maitrisables, comme V, P et T.
Ceci peut être obtenu si on utilisée la formule suivante, tirée du livre de Barrow, Physical Chemistry :
RT ln(f/P) = Intégrale entre 0 et P de (V - RT/P)dP
Et cette intégrale n'est pas facile à calculer, à cause du fait que V est presque égal à RT/P. Cetete intégrale doit être calculée à la main, en utilisant les différentes valeurs mesurées de V pour P varaible de 0 à P.
Voici quelques valeurs numériques prises pour le méthane à -50°C.
Si P est successivement égal à 1, 10, 20 atm, V mesuré vaut 18.3 l/mole, 1.747 l/mol, 0.83 l/mol.
Mais V(gaz parfait) = RT/P vaut 18.3, 1.83 et 0.915 l/mol
On en tire que la fugacité vaut 1.00 atm, 9.8 atm et 18.4 atm.
ATTENTION !
Ce n'est pas la pression qu'aurait le gaz dans un tel volume s'il était parfait !!!
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Professeur de chimie de niveau préuniversitaire
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