Chimie
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Calculs de l'activité d'un solide

Nature et état physique du constituant i

Description de l'état standard

Expression de l'activité correspondante.

phase solide : solide pur

solide pur

a = 1

phase solide : solution solide d'un constituant i.

solide i pur

ai = activité du constituant i = fraction molaire de i dans la solution solide.

Exemple

Quelle est l'activité de la glace à - 10 °C ?

  • Solution

L'activité d'un solide pur est égale à 1

donc, l'activité de l'eau pure solide est égale à 1

Elle ne dépend pas de la température si le solide est pur.

Exemple

Quelle sont les activités des constituants d'un alliage hétérogène Fer - Aluminium à 5% d'Aluminium (% en masse) ?

  • Solution non détaillée

L'activité de chacun de ces constituants vaut 1.

  • Solution détaillée

Avant de commencer des calculs , observons qu'un alliage hétérogène peut, du point de vue thermodynamique, être considéré comme deux phases distinctes composées chacune du métal pur. Tout se passe donc comme si on avait juxtaposé du fer pur et de l'aluminium pur.

L'activité de chacun de ces constituants vaut 1.

Exemple

Quelles sont les activités des constituants d'un alliage homogène Etain - Plomb à 20% en masse d'étain ? (masses molaires du plomb = 207 g.mol-1, de l'étain = 119 g.mol-1)

  • Solution non détaillée

 et

  • Solution détaillée

Un alliage homogène ne constitue qu'une seule phase ; c'est donc ce que l'on appelle une solution solide. Il faut donc calculer les fractions molaires de chaque constituant du mélange puisque l'activité de chaque métal sera égale à la fraction molaire de chaque constituant :

La fraction molaire du constituant est définie à partir des nombres de mol et de la relation :

Le nombre de mol de ( étain) dans une masse (en g) vaut .

Le nombre de mol de ( plomb) dans une masse (en g) vaut .

On trouve et

Donc et

Légende :
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S'évaluer
S'exercer
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