Les états standard

La définition de grandeurs énergétiques et de nombreuses grandeurs thermodynamiques sont relatives. En définissant un état standard, on fixe des références.

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Etat standard d’un système

Un système est défini par sa pression, sa température et l’état des constituants intervenants dans la transformation.

Pression standard

La pression standard est de 1 bar :

p° = 1 bar = 10⁵ Pa = 0,9872 atm = 750 mm Hg

Etat standard

Pour un gaz pur ou un mélange gazeux, l’état standard est celui du gaz parfait (PV = nRT) à la pression P° = 1 bar et à la température T.

Pour un constituant en phase condensée (liquide ou solide), l’état standard est celui du corps pur, dans le même état physique, à la température T et à la pression p° = 1 bar.

Etat standard d’un élément chimique

C’est l’état standard du corps pur simple le plus stable, dans son état le plus stable à la température T.

Exemples d’états standard d’éléments chimiques à
T = 25 °C = 298 °K.

• Pour l’élément chlore, Cl, l’état standard est le gaz dichlore Cl₂(g) à la pression de 1 bar.
• Pour l’élément brome, Br, l’état standard est le dibrome liquide Br₂(l) à la pression de 1 bar.
• Pour l’élément iode, I, l’état standard est le cristal d’iode I₂(s) à la pression de 1 bar.
• Pour l’élément carbone, C, l’état standard est le carbone graphite C(gr) à la pression de 1 bar et non pas le carbone diamant C(d), moins stable à 298 °K.
• Pour l’élément oxygène, O, l’état standard est le dioxygène gazeux O₂(g) à la pression de 1 bar, et non pas l’ozone O₃, moins stable à 298 °K.

Température

Il n’y a pas de température standard. Néanmoins, les tables thermodynamiques sont établies pour une température de T = 25°C = 298 K.

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Energie interne et enthalpie interne molaires partielles standard