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RÉSUMÉ
Cet article contribue à la présentation, sous forme de tableaux, des grandeurs thermodynamiques nécessaires au calcul des constantes d’équilibre de réactions entre composés minéraux. Les valeurs présentées sont celles recommandées par Codata (Comité de données pour la science et la technologie), elles concernent les enthalpies standards de formation et les entropies standards pour 151 espèces avec leur intervalle de confiance.
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Pierre PERROT : Professeur Laboratoire de métallurgie physique UMR CNRS 8517 Université de Lille 1
INTRODUCTION
Cet article composé de quatre parties Propriétés thermodynamiques des composés minéraux : partie 1, [Form. K 611 p2], , présente, sous forme de tableaux, les grandeurs thermodynamiques nécessaires au calcul des constantes d’équilibre de réactions entre composés minéraux. Cette 2e partie, le formulaire [Form. K 611 p2], donne les informations minimales permettant le calcul, en première approximation, d'une constante d’équilibre ; la prise en compte des capacités thermiques peut être menée à bien avec le tableau donné dans le formulaire . La manière d’utiliser ces tableaux ainsi que des exemples de calcul ont été abordés dans l’article précédent Propriétés thermodynamiques des composés minéraux, auquel le lecteur se reportera pour traiter les divers problèmes rencontrés au cours de ses activités. Les constantes d’équilibre sont immédiatement utilisables avec les solutions idéales et les gaz parfaits ; le comportement des gaz réels est décrit dans la référence [21].
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Classement des espèces3. Enthalpies standards de formation et entropies standards
Le tableau 1 fournit les enthalpies standards de formation et les entropies standards de nombreuses espèces à 298,15 K [2] [3] [4] [5] [6]. Lorsque l’espèce est solide, l’état standard est la variété polymorphique stable à 298,15 K. Lorsque l’espèce est gazeuse, l’état standard est le gaz pur sous 1 bar, même si, dans de telles conditions, le gaz est métastable. Nous avons le plus souvent limité les données à 4 chiffres significatifs, ce qui est une précision bien supérieure à celle attendue des mesures expérimentales. Il faut en effet observer qu’une variation de température de 1 ˚C suffit souvent pour modifier de plusieurs unités le 4e chiffre.
Le domaine de stabilité indiqué dans la dernière colonne est celui de la phase (solide, liquide ou gazeuse) de la 2e colonne. Les transitions à l’état solide ne sont pas prises en compte.
le tableau donne la température de fusion du composé Ag2S, soit 1 115 K, mais n’indique pas qu’entre 298 et 1 115 K, Ag2S subit deux transitions polymorphiques à 451 K et 895 K, renseignement donné tableau 1 de .
Sauf indication contraire, le domaine de stabilité est celui observé sous 1 bar. Les décompositions ou fusions incongruentes éventuelles sont également signalées, mais l’absence d’indications ne signifie pas que la fusion soit obligatoirement congruente autrement dit, qu’à la fusion la composition du liquide soit la même que celle du solide.
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Enthalpies standards de formation et entropies standards
Sans remonter aux « International Critical Tables » publiées par le NBS (National Bureau of Standards, actuellement NIST, National Institute of Standards and Technology) dès 1920, les plus anciennes données thermodynamiques ont été rassemblées dans la « NBS Circular 500 » , mises à jour dans les « Technical Note 270 » publiées de 1968 à 1981 , puis rassemblées dans la référence . Ces tables qui fournissent les ΔfH o, ΔfG o, S o et cp des espèces chimiques à 298 K ont servi de point de départ aux compilations ultérieures et à la constitution des bases de données actuelles. Les tables récentes fournissent, dans un large domaine de température, les capacités thermiques, enthalpies et enthalpies libres de formation, constantes d’équilibre de formation à partir des éléments pris dans leur état standard de référence. Landolt-Börstein donne, en outre, graphiquement la variation de cp, ΔfH o et ΔfG o en fonction de T. La littérature de ces dernières années fournit une riche moisson de données thermochimiques (cf. par exemple, les références et qui rassemblent près de 600 résultats). Dinsdale donne, en fonction de la température, les expressions recommandées par SGTE (Scientific Group Thermodata in Europe) pour les enthalpies libres standards des éléments...
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