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Gaz de Van der Waals. Modèle réduction de P Modèle réduction de P.

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1 Gaz de Van der Waals

2 Modèle

3 réduction de P

4 Modèle réduction de P

5 Modèle réduction de P:

6 Modèle réduction de P: volume (molaire ) dexclusion

7 Modèle réduction de P: coefficients de Van der Waals

8 Coefficients de Van der Waals

9 Gaz parfait vs. gaz de VdW

10

11

12 Gaz réel vs. gaz de VdW équilibre de phases liq-vap.

13 Gaz réel vs. gaz de VdW équilibre de phases liq-vap. construction de Maxwell

14 Théorie (simple) des collisions

15 Collisions bimoléculaires Modèle de collisions de sphères dures: –Molécules=sphères dures impénétrables Abstraction de la structure moléculaire pour le calcul de la fréquence de collisions Ajout de critères (ad-hoc) –Énergétique –Structurale pour le calcul de constantes de vitesse de réactions bimoléculaires

16 Interactions moléculaires (rappel) r --12 ou exp(-r) r --6

17 Interactions moléculaires (rappel) modèle de sphère dure

18 Fréquence de collisions bimoléculaires rArA rBrB

19 rArA rBrB manqué

20 Fréquence de collisions bimoléculaires rArA rBrB atteint

21 Fréquence de collisions bimoléculaires rArA rBrB atteint Section efficace

22 Ex.:

23 Fréquence de collisions bimoléculaires volume contenant molécules B (de vitesse v) pouvant atteindre A par unité de temps dans une direction quelconque:

24 Fréquence de collisions bimoléculaires Nombre de molécules B(de vitesse v) pouvant atteindre A par unité de temps dans une direction quelconque:

25 Fréquence de collisions bimoléculaires Nombre de molécules B(toute vitesse) pouvant atteindre A par unité de temps dans une direction quelconque:

26 Fréquence de collisions bimoléculaires Fréquence de collisions A+B:

27 Fréquence de collisions bimoléculaires Fréquence de collisions A+B:

28 Fréquence de collisions bimoléculaires Fréquence de collisions A+B: Masse (moléculaire) réduite

29 Libre-parcours moyen Dans un gaz A(g) pur:

30 Libre-parcours moyen Dans un gaz A(g) pur: Nombre moyen de collisions subies par 1 A par sec.

31 Libre-parcours moyen Dans un gaz A(g) pur: Nombre moyen de collisions subies par 1 A par sec. LIBRE-PARCOURS MOYEN de A:

32 Libre-parcours moyen Dans un gaz A(g) pur: Nombre moyen de collisions subies par 1 A par sec. LIBRE-PARCOURS MOYEN de A:

33 Libre-parcours moyen Dans un gaz A(g) pur:

34 Libre-parcours moyen Dans un gaz A(g) pur:

35 Libre-parcours moyen Dans un gaz A(g) pur: Exemple: pour P=1 atm, T=298 K, ~ 70 nm

36 Libre-parcours moyen Dans un gaz A(g) pur: Exemple: pour P=1 atm, T=298 K, ~ 70 nm Ordres de grandeur typiques : ~350 m/s z A ~1 collisions/ ns=10 9 collisions/s

37 Fréquence de collisions bimoléculaires SI chaque collision conduit à une réaction A+B=>C Nombre de molécules C produites par sec.=Z AB

38 Fréquence de collisions bimoléculaires SI chaque collision conduit à une réaction A+B=>C Vitesse de réaction=nombre de MOLES de C produites par sec.

39 Fréquence de collisions bimoléculaires SI chaque collision conduit à une réaction A+B=>C Vitesse de réaction: (constante de vitesse limite)

40 Fréquence de collisions bimoléculaires Exemple:

41 Fréquence de collisions bimoléculaires Exemple:

42 Fréquence de collisions bimoléculaires Exemple:

43 Fréquence de collisions bimoléculaires En réalité chaque collision ne conduit pas toujours à une réaction Vitesse de réaction: avec constante de vitesse critère énergétique

44 Fréquence de collisions bimoléculaires En réalité chaque collision ne conduit pas toujours à une réaction Vitesse de réaction: avec critère énergétique énergie dactivation

45 Fréquence de collisions bimoléculaires En réalité chaque collision ne conduit pas toujours à une réaction Vitesse de réaction: avec critère énergétique énergie dactivation facteur stérique

46 Fréquence de collisions bimoléculaires Constante de vitesse dune réaction bimoléculaire A+B=>C Vitesse de réaction: avec (facteur pré-exponentiel) ARRHÉNIUS

47 Exemple On a trouvé (expérimentalement):

48 Exemples

49


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