Titre :	Modélisation des phases solides
Type de document :	texte imprimé
Auteurs :	Michel Soustelle, Auteur
Editeur :	Iste éditions
Année de publication :	2015
Collection :	Série Thermodynamique chimique approfondie num. 3
Importance :	1 vol. (240 p.)
Présentation :	ill.
Format :	24 cm
ISBN/ISSN/EAN :	978-1-78405-089-4
Note générale :	Notes bibliogr.
Langues :	Français (fre)
Catégories :	Chimie
Mots-clés :	Thermodynamique : Modèles mathématiques Loi des phases et équilibre : Modèles mathématiques Solides
Index. décimale :	541.3 Sujets divers en chimie physique
Résumé :	La série Thermodynamique chimique approfondie présente l'ensemble des thèmes de la thermodynamique utiles à la chimie, aux matériaux, à l'électrochimie, aux phénomènes de surface et au génie des procédés. En modélisation des phases solides, les modèles des oscillateurs d'Einstein et de Debye permettent de calculer des fonctions de partition et de mesurer la capacité calorifique et la dilatation thermique des quatre types de solides purs : les atomiques, les ioniques, les moléculaires et les métalliques. Les notions d'ordre et de désordre à courte et longue distances sont également décrites, la transformation des alliages est analysée en utilisant la méthode quasi-chimique. Cette procédure a été retenue pour l'étude des défauts ponctuels et de la non-stoechiométrie des solides. Les conséquences de ces propriétés sont examinées tant sur les solides purs que sur des solutions solides.
Note de contenu :	Sommaire P. 9. Avant-propos P. 13. Chapitre 1. Les solides purs cristallisés P. 13. 1.1. Grandeurs caractéristiques d'un solide P. 14. 1.2. Effet des contraintes et module de Young P. 16. 1.3. Description microscopique des solides cristallisés P. 16. 1.4. Fonction de partition de vibration d'un solide P. 17. 1.4.1. Modèle à fréquence unique d'Einstein P. 18. 1.4.2. Modèle à répartition des fréquences de Debye P. 20. 1.4.3. Modèles à répartitions de fréquences plus complexes P. 21. 1.5. Description des solides atomiques P. 22. 1.5.1. Fonction de partition canonique d'un solide atomique P. 23. 1.5.2. Energie libre et énergie interne d'un solide atomique P. 24. 1.6. Description des solides moléculaires P. 24. 1.6.1. Fonction de partition des cristaux moléculaires P. 25. 1.6.2. Fonctions thermodynamiques des solides moléculaires P. 26. 1.7. Description du solide ionique P. 26. 1.7.1. Energie réticulaire du solide ionique P. 32. 1.7.2. Cycle de Born et Haber P. 33. 1.7.3. Fonction de partition de vibration et énergie interne du solide ionique P. 35. 1.8. Description du solide métallique P. 36. 1.8.1. Le modèle du gaz parfait d'électrons de Sommerfeld P. 46. 1.8.2. La liaison métallique et la théorie des bandes P. 52. 1.9. Capacités calorifiques molaires des solides cristallisés P. 53. 1.9.1. Contribution de l'énergie de vibration à la capacité calorifique à volume constant P. 56. 1.9.2. Capacité calorifique à volume constant d'un solide atomique P. 59. 1.9.3. Capacité calorifique à volume constant d'un solide moléculaire ou ionique P. 59. 1.9.4. Conclusion sur la capacité calorifique d'un solide cristallisé P. 60. 1.10. La dilatation thermique des solides P. 60. 1.10.1. Coefficients de dilatation P. 63. 1.10.2. Origine de la dilatation thermique des solides P. 67. 1.10.3. Traitement quantique de la dilatation thermique, paramètre de Grüneisen P. 72. 1.10.4. Coefficient de dilatation des métaux P. 75. Chapitre 2. Les solutions solides P. 75. 2.1. Les familles de solutions solides P. 76. 2.1.1. Les solutions solides de substitution P. 78. 2.1.2. Les solutions solides d'insertion P. 85. 2.2. L'ordre dans les solutions solides P. 86. 2.2.1. L'ordre à courte distance P. 90. 2.2.2. L'ordre à longue distance P. 96. 2.3. Les modèles thermodynamiques de solutions solides P. 96. 2.3.1. Détermination de l'enthalpie libre de mélange P. 102. 2.3.2. Modèle microscopique de la solution parfaite P. 103. 2.3.3. Modèle microscopique des solutions strictement régulières P. 105. 2.3.4. Modèle microscopique de la solution diluée idéale P. 107. 2.3.5. Modèle de la solution quasi chimique de Fowler et Guggenheim P. 112. 2.4. Etude thermodynamique du degré d'ordre d'un alliage P. 113. 2.4.1. Hypothèses du modèle. Energie de configuration P. 113. 2.4.2. Expression de la fonction de partition de configuration P. 114. 2.4.3. Le modèle de Gorsky, Bragg et Williams P. 120. 2.4.4. Le modèle quasi chimique P. 125. 2.4.5. Confrontation des modèles avec les résultats expérimentaux P. 130. 2.5. Détermination de l'activité d'un constituant d'une solution solide P. 131. 2.5.1. Méthodes communes aux solutions solides et aux solutions liquides P. 137. 2.5.2. Méthodes spécifiques aux solutions solides P. 143. Chapitre 3. Non-stoechiométrie dans les solides P. 143. 3.1. Eléments de structure d'un solide P. 144. 3.1.1. Définition P. 144. 3.1.2. Représentation symbolique des éléments de structure P. 147. 3.1.3. Unité de construction d'un solide P. 147. 3.1.4. Description et composition d'un solide P. 149. 3.2. Réactions quasi chimiques dans les solides P. 149. 3.2.1. Définition et caractéristiques d'une réaction quasi chimique entre éléments de structure P. 151. 3.2.2. Réactions quasi chimiques homogènes dans la phase solide P. 153. 3.2.3. Réactions interphase P. 153. 3.3. Equilibres entre éléments de structure dans les solides P. 154. 3.4. Thermodynamique des éléments de structure dans les solides unaires P. 154. 3.4.1. Eléments de structure d'un solide unaire P. 156. 3.4.2. Equilibre global d'un cristal isolé. Influence de la température P. 159. 3.5. Thermodynamique des éléments de structure dans les solides binaires stoechiométriques P. 160. 3.5.1. Désordres symétriques dans les solides binaires stoechiométriques P. 161. 3.5.2. Désordres asymétriques dans les solides binaires stoechiométriques P. 162. 3.6. Thermodynamique des éléments de structure dans les solides binaires non stoechiométriques P. 162. 3.6.1. Ecarts à la stoechiométrie et défauts ponctuels P. 164. 3.6.2. La méthode du défaut prédominant. La classification de Wagner P. 167. 3.6.3. Equilibre d'un solide de Wagner avec un de ses éléments gazeux P. 168. 3.6.4. Equilibre général d'un binaire non stoechiométrique avec un de ses éléments gazeux P. 173. 3.7. Représentation des solides complexes. Exemple des oxyhydroxydes métalliques P. 174. 3.7.1. L'approximation pseudobinaire P. 174. 3.7.2. La généralisation du défaut prédominant P. 175. 3.8. Détermination des constantes d'équilibre des réactions impliquant des éléments de structure P. 175. 3.8.1. Rappel sur le calcul des constantes d'équilibre à partir de la thermodynamique statistique P. 178. 3.8.2. Examen du terme pré-exponentiel des constantes des équilibres quasi chimiques P. 180. 3.8.3. La détermination de l'énergie interne de transformation des réactions quasi chimiques P. 187. Chapitre 4. Solutions solides et éléments de structure P. 187. 4.1. Les solutions solides ioniques P. 189. 4.1.1. Introduction d'éléments étrangers dans les solides binaires stoechiométriques P. 192. 4.1.2. Influence des éléments étrangers introduits dans un binaire non stoechiométrique P. 195. 4.2. Thermodynamique des équilibres entre la vapeur d'eau et les hydrates salins-hydrates non stoechiométriques P. 196. 4.2.1. Mise en évidence expérimentale de la non-stoechiométrie d'un hydrate P. 198. 4.2.2. Equilibres des hydrates stoechiométriques P. 199. 4.2.3. Equilibres des hydrates non stoechiométriques P. 204. 4.2.4. Les limites des domaines de divariance P. 207. Annexe A.1. La méthode des multiplicateurs de Lagrange P. 211. Annexe A.2. Résolution de l'équation de Schrödinger P. 215. Notations et symboles P. 233. Bibliographie P. 237. Index
Côte titre :	Fs/18282-18283

Modélisation des phases solides [texte imprimé] / Michel Soustelle, Auteur . - [S.l.] : Iste éditions, 2015 . - 1 vol. (240 p.) : ill. ; 24 cm. - (Série Thermodynamique chimique approfondie; 3) .
ISBN : 978-1-78405-089-4
Notes bibliogr.
Langues : Français (fre)

Catégories :	Chimie
Mots-clés :	Thermodynamique : Modèles mathématiques Loi des phases et équilibre : Modèles mathématiques Solides
Index. décimale :	541.3 Sujets divers en chimie physique
Résumé :	La série Thermodynamique chimique approfondie présente l'ensemble des thèmes de la thermodynamique utiles à la chimie, aux matériaux, à l'électrochimie, aux phénomènes de surface et au génie des procédés. En modélisation des phases solides, les modèles des oscillateurs d'Einstein et de Debye permettent de calculer des fonctions de partition et de mesurer la capacité calorifique et la dilatation thermique des quatre types de solides purs : les atomiques, les ioniques, les moléculaires et les métalliques. Les notions d'ordre et de désordre à courte et longue distances sont également décrites, la transformation des alliages est analysée en utilisant la méthode quasi-chimique. Cette procédure a été retenue pour l'étude des défauts ponctuels et de la non-stoechiométrie des solides. Les conséquences de ces propriétés sont examinées tant sur les solides purs que sur des solutions solides.
Note de contenu :	Sommaire P. 9. Avant-propos P. 13. Chapitre 1. Les solides purs cristallisés P. 13. 1.1. Grandeurs caractéristiques d'un solide P. 14. 1.2. Effet des contraintes et module de Young P. 16. 1.3. Description microscopique des solides cristallisés P. 16. 1.4. Fonction de partition de vibration d'un solide P. 17. 1.4.1. Modèle à fréquence unique d'Einstein P. 18. 1.4.2. Modèle à répartition des fréquences de Debye P. 20. 1.4.3. Modèles à répartitions de fréquences plus complexes P. 21. 1.5. Description des solides atomiques P. 22. 1.5.1. Fonction de partition canonique d'un solide atomique P. 23. 1.5.2. Energie libre et énergie interne d'un solide atomique P. 24. 1.6. Description des solides moléculaires P. 24. 1.6.1. Fonction de partition des cristaux moléculaires P. 25. 1.6.2. Fonctions thermodynamiques des solides moléculaires P. 26. 1.7. Description du solide ionique P. 26. 1.7.1. Energie réticulaire du solide ionique P. 32. 1.7.2. Cycle de Born et Haber P. 33. 1.7.3. Fonction de partition de vibration et énergie interne du solide ionique P. 35. 1.8. Description du solide métallique P. 36. 1.8.1. Le modèle du gaz parfait d'électrons de Sommerfeld P. 46. 1.8.2. La liaison métallique et la théorie des bandes P. 52. 1.9. Capacités calorifiques molaires des solides cristallisés P. 53. 1.9.1. Contribution de l'énergie de vibration à la capacité calorifique à volume constant P. 56. 1.9.2. Capacité calorifique à volume constant d'un solide atomique P. 59. 1.9.3. Capacité calorifique à volume constant d'un solide moléculaire ou ionique P. 59. 1.9.4. Conclusion sur la capacité calorifique d'un solide cristallisé P. 60. 1.10. La dilatation thermique des solides P. 60. 1.10.1. Coefficients de dilatation P. 63. 1.10.2. Origine de la dilatation thermique des solides P. 67. 1.10.3. Traitement quantique de la dilatation thermique, paramètre de Grüneisen P. 72. 1.10.4. Coefficient de dilatation des métaux P. 75. Chapitre 2. Les solutions solides P. 75. 2.1. Les familles de solutions solides P. 76. 2.1.1. Les solutions solides de substitution P. 78. 2.1.2. Les solutions solides d'insertion P. 85. 2.2. L'ordre dans les solutions solides P. 86. 2.2.1. L'ordre à courte distance P. 90. 2.2.2. L'ordre à longue distance P. 96. 2.3. Les modèles thermodynamiques de solutions solides P. 96. 2.3.1. Détermination de l'enthalpie libre de mélange P. 102. 2.3.2. Modèle microscopique de la solution parfaite P. 103. 2.3.3. Modèle microscopique des solutions strictement régulières P. 105. 2.3.4. Modèle microscopique de la solution diluée idéale P. 107. 2.3.5. Modèle de la solution quasi chimique de Fowler et Guggenheim P. 112. 2.4. Etude thermodynamique du degré d'ordre d'un alliage P. 113. 2.4.1. Hypothèses du modèle. Energie de configuration P. 113. 2.4.2. Expression de la fonction de partition de configuration P. 114. 2.4.3. Le modèle de Gorsky, Bragg et Williams P. 120. 2.4.4. Le modèle quasi chimique P. 125. 2.4.5. Confrontation des modèles avec les résultats expérimentaux P. 130. 2.5. Détermination de l'activité d'un constituant d'une solution solide P. 131. 2.5.1. Méthodes communes aux solutions solides et aux solutions liquides P. 137. 2.5.2. Méthodes spécifiques aux solutions solides P. 143. Chapitre 3. Non-stoechiométrie dans les solides P. 143. 3.1. Eléments de structure d'un solide P. 144. 3.1.1. Définition P. 144. 3.1.2. Représentation symbolique des éléments de structure P. 147. 3.1.3. Unité de construction d'un solide P. 147. 3.1.4. Description et composition d'un solide P. 149. 3.2. Réactions quasi chimiques dans les solides P. 149. 3.2.1. Définition et caractéristiques d'une réaction quasi chimique entre éléments de structure P. 151. 3.2.2. Réactions quasi chimiques homogènes dans la phase solide P. 153. 3.2.3. Réactions interphase P. 153. 3.3. Equilibres entre éléments de structure dans les solides P. 154. 3.4. Thermodynamique des éléments de structure dans les solides unaires P. 154. 3.4.1. Eléments de structure d'un solide unaire P. 156. 3.4.2. Equilibre global d'un cristal isolé. Influence de la température P. 159. 3.5. Thermodynamique des éléments de structure dans les solides binaires stoechiométriques P. 160. 3.5.1. Désordres symétriques dans les solides binaires stoechiométriques P. 161. 3.5.2. Désordres asymétriques dans les solides binaires stoechiométriques P. 162. 3.6. Thermodynamique des éléments de structure dans les solides binaires non stoechiométriques P. 162. 3.6.1. Ecarts à la stoechiométrie et défauts ponctuels P. 164. 3.6.2. La méthode du défaut prédominant. La classification de Wagner P. 167. 3.6.3. Equilibre d'un solide de Wagner avec un de ses éléments gazeux P. 168. 3.6.4. Equilibre général d'un binaire non stoechiométrique avec un de ses éléments gazeux P. 173. 3.7. Représentation des solides complexes. Exemple des oxyhydroxydes métalliques P. 174. 3.7.1. L'approximation pseudobinaire P. 174. 3.7.2. La généralisation du défaut prédominant P. 175. 3.8. Détermination des constantes d'équilibre des réactions impliquant des éléments de structure P. 175. 3.8.1. Rappel sur le calcul des constantes d'équilibre à partir de la thermodynamique statistique P. 178. 3.8.2. Examen du terme pré-exponentiel des constantes des équilibres quasi chimiques P. 180. 3.8.3. La détermination de l'énergie interne de transformation des réactions quasi chimiques P. 187. Chapitre 4. Solutions solides et éléments de structure P. 187. 4.1. Les solutions solides ioniques P. 189. 4.1.1. Introduction d'éléments étrangers dans les solides binaires stoechiométriques P. 192. 4.1.2. Influence des éléments étrangers introduits dans un binaire non stoechiométrique P. 195. 4.2. Thermodynamique des équilibres entre la vapeur d'eau et les hydrates salins-hydrates non stoechiométriques P. 196. 4.2.1. Mise en évidence expérimentale de la non-stoechiométrie d'un hydrate P. 198. 4.2.2. Equilibres des hydrates stoechiométriques P. 199. 4.2.3. Equilibres des hydrates non stoechiométriques P. 204. 4.2.4. Les limites des domaines de divariance P. 207. Annexe A.1. La méthode des multiplicateurs de Lagrange P. 211. Annexe A.2. Résolution de l'équation de Schrödinger P. 215. Notations et symboles P. 233. Bibliographie P. 237. Index
Côte titre :	Fs/18282-18283