Gaz de Van der Waals

Modèle

Modèle réduction de P

Modèle réduction de P

Modèle réduction de P:

Modèle réduction de P: volume (molaire ) d’exclusion

Modèle réduction de P: coefficients de Van der Waals

Coefficients de Van der Waals

Gaz parfait vs. gaz de VdW

Gaz parfait vs. gaz de VdW

Gaz parfait vs. gaz de VdW

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

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

Théorie (simple) des collisions

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

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

Interactions moléculaires (rappel) modèle de sphère dure

Fréquence de collisions bimoléculaires rB rA

Fréquence de collisions bimoléculaires rB rA manqué

Fréquence de collisions bimoléculaires rB rA atteint

Fréquence de collisions bimoléculaires rB rA Section efficace atteint

Ex.:

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

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

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

Fréquence de collisions bimoléculaires Fréquence de collisions A+B:

Fréquence de collisions bimoléculaires Fréquence de collisions A+B:

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

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

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

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

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

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

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

Libre-parcours moyen Dans un gaz A(g) pur: Exemple: pour N2 @ P=1 atm, T=298 K, l ~ 70 nm

Libre-parcours moyen Dans un gaz A(g) pur: Exemple: pour N2 @ P=1 atm, T=298 K, l ~ 70 nm Ordres de grandeur typiques : <v>~350 m/s zA~1 collisions/ ns=109 collisions/s

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

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.

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

Fréquence de collisions bimoléculaires Exemple:

Fréquence de collisions bimoléculaires Exemple:

Fréquence de collisions bimoléculaires Exemple:

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

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

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

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

Exemple On a trouvé (expérimentalement):

Exemples