Gaz de Van der Waals

1
Gaz de Van der Waals
2
Modèle
3
Modèle
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
Gaz parfait vs. gaz de VdW
11
Gaz parfait vs. gaz de VdW
12
Gaz réel vs. gaz de VdW
équilibre de phases liq-vap.
13
Gaz réel vs. gaz de VdW
construction de Maxwell
équilibre de phases liq-vap.
14
Théorie (simple) des collisions
15
Collisions bimoléculaires

• Modèle de collisions de sphères dures
• Moléculessphères 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

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Interactions moléculaires (rappel)
r--12 ou exp(-r)
r--6
17
Interactions moléculaires (rappel)
modèle de sphère dure
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Fréquence de collisions bimoléculaires
rB
rA
19
Fréquence de collisions bimoléculaires
rB
rA
manqué
20
Fréquence de collisions bimoléculaires
rB
rA
atteint
21
Fréquence de collisions bimoléculaires
rB
rA
Section efficace
atteint
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 AB
27
Fréquence de collisions bimoléculaires
Fréquence de collisions AB
28
Fréquence de collisions bimoléculaires
Fréquence de collisions AB
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 N2 _at_ P1 atm, T298 K, l 70 nm
36
Libre-parcours moyen
Dans un gaz A(g) pur
Exemple pour N2 _at_ P1 atm, T298 K, l 70 nm
Ordres de grandeur typiques ltvgt350 m/s
zA1 collisions/
ns109 collisions/s

37
Fréquence de collisions bimoléculaires
SI chaque collision conduit à une réaction ABgtC
Nombre de molécules C produites par sec.ZAB
38
Fréquence de collisions bimoléculaires
SI chaque collision conduit à une réaction ABgtC
Vitesse de réactionnombre de MOLES de C
produites par sec.
39
Fréquence de collisions bimoléculaires
SI chaque collision conduit à une réaction ABgtC
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
énergie dactivation
critère énergétique
45
Fréquence de collisions bimoléculaires
En réalité chaque collision ne conduit pas
toujours à une réaction
Vitesse de réaction
avec
énergie dactivation
facteur stérique
critère énergétique
46
Fréquence de collisions bimoléculaires
Constante de vitesse dune réaction bimoléculaire
ABgtC
Vitesse de réaction
avec
(facteur pré-exponentiel)
ARRHÉNIUS
47
Exemple
On a trouvé (expérimentalement)
48
Exemples
49
(No Transcript)