Si ΔG < 0, la réaction a-t-elle lieu tout de suite ?

Non. Un ΔG négatif indique seulement que la transformation est thermodynamiquement favorable, pas sa vitesse. La vitesse dépend de la cinétique et de l’énergie d’activation : le fer rouille spontanément, mais sans catalyseur ni chauffage le processus peut être très lent.

Une réaction endothermique (ΔH > 0) peut-elle être spontanée ?

Oui, si ΔS est assez grand : le terme −TΔS l’emporte sur le ΔH positif. Exemple : la fusion de la glace au-dessus de 0 °C — de la chaleur est absorbée, mais l’augmentation d’entropie rend ΔG négatif.

Pourquoi n’y a-t-il pas ici de constante d’équilibre K ?

On ne traite que ΔG = ΔH − TΔS et le signe de spontanéité. Le lien ΔG° = −RT ln K est l’étape suivante : il fait intervenir l’état standard et le quotient de réaction Q. Ils n’entrent pas dans ce modèle.

En quoi un processus spontané diffère-t-il d’un processus exothermique ?

Exothermique signifie ΔH < 0 (de la chaleur est dégagée). Spontané : ΔG < 0 — le processus peut se dérouler sans travail extérieur continu. Un processus endothermique peut aussi être spontané si c’est l’augmentation d’entropie qui le détermine.

Énergie libre de Gibbs

Q: Si ΔG < 0, la réaction a-t-elle lieu tout de suite ?

Non. Un ΔG négatif indique seulement que la transformation est thermodynamiquement favorable, pas sa vitesse. La vitesse dépend de la cinétique et de l’énergie d’activation : le fer rouille spontanément, mais sans catalyseur ni chauffage le processus peut être très lent.

ΔG = ΔH − TΔS ; signe et spontanéité à pression et température constantes (sans Q ni K).

ΔG < 0 — sens direct favorable (modèle)

Un processus endothermique (ΔH > 0) peut être spontané si TΔS est assez grand ; un processus exothermique à ΔS fortement négatif peut devenir non spontané à basse T.

À propos du modèle

L’énergie libre de Gibbs G fixe la spontanéité d’un processus à température et pression constantes : ΔG = ΔH − TΔS. Un ΔG négatif signifie que le processus est thermodynamiquement favorable dans le sens direct ; un ΔG positif, qu’il ne l’est pas ; ΔG = 0 correspond à l’équilibre. Ce n’est pas l’enthalpie ou l’entropie seules qui fixent le signe, mais leur combinaison et la température : un processus endothermique (ΔH > 0) peut être spontané si ΔS > 0 est assez grand et si T est élevée. On fait varier ΔH, ΔS et T ; à l’écran : la valeur et le signe de ΔG. Le quotient de réaction Q, la constante d’équilibre K et la cinétique n’entrent pas : c’est seulement le critère de signe pour un processus écrit.

Public : Lycée et début de licence : thermodynamique, spontanéité, second principe.

Notions clés

énergie libre de Gibbs
enthalpie
entropie
spontanéité
second principe de la thermodynamique
processus endothermique
processus exothermique

Comment ça marche

À température et pression constantes, le signe de ΔG (produits moins réactifs) indique si le processus est favorable dans le sens direct : ΔG < 0. Formule ΔG = ΔH − TΔS : l’enthalpie et l’entropie se renforcent ou s’opposent selon T. Les curseurs fixent ΔH, ΔS et T ; à l’écran : TΔS, ΔG et l’indication de spontanéité. Sans activités, Q ni constante K.

Formules

ΔG = ΔH − TΔS · (p, T const. ; signe → spontanéité dans le sens direct)

Questions fréquentes

Si ΔG < 0, la réaction a-t-elle lieu tout de suite ?: Non. Un ΔG négatif indique seulement que la transformation est thermodynamiquement favorable, pas sa vitesse. La vitesse dépend de la cinétique et de l’énergie d’activation : le fer rouille spontanément, mais sans catalyseur ni chauffage le processus peut être très lent.
Une réaction endothermique (ΔH > 0) peut-elle être spontanée ?: Oui, si ΔS est assez grand : le terme −TΔS l’emporte sur le ΔH positif. Exemple : la fusion de la glace au-dessus de 0 °C — de la chaleur est absorbée, mais l’augmentation d’entropie rend ΔG négatif.
Pourquoi n’y a-t-il pas ici de constante d’équilibre K ?: On ne traite que ΔG = ΔH − TΔS et le signe de spontanéité. Le lien ΔG° = −RT ln K est l’étape suivante : il fait intervenir l’état standard et le quotient de réaction Q. Ils n’entrent pas dans ce modèle.
En quoi un processus spontané diffère-t-il d’un processus exothermique ?: Exothermique signifie ΔH < 0 (de la chaleur est dégagée). Spontané : ΔG < 0 — le processus peut se dérouler sans travail extérieur continu. Un processus endothermique peut aussi être spontané si c’est l’augmentation d’entropie qui le détermine.

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