Biologie Maroc

Chimie appliquée à la géologie

S3 · STU·10 documents·Mis à jour en 2026

Ici vous pourrez accéder à tous les ressources académiques pour le module de Chimie Appliquée à la Géologie S3 STU. Bachelor/Licence Sciences de le Vie, de la

Débloque tout le semestre S3Compte gratuit — accès à tous les modules du S3, lecture et téléchargement illimités.

Ce que couvre le module de Chimie appliquée à la géologie

La thermodynamique chimique fournit les outils pour prévoir si une réaction ou une transformation minérale peut se produire, et dans quel sens. Ce premier chapitre pose le vocabulaire de base — système, grandeurs d'état, chaleur, travail, énergie interne — et énonce le premier principe, socle de tout le module. Ces définitions reviennent systématiquement en début d'examen, souvent sous forme de questions de cours.

Un système est l'ensemble des corps situés à l'intérieur d'une surface fermée, réelle ou imaginaire ; le reste de l'univers constitue le milieu extérieur. On distingue le système ouvert (échange matière et énergie avec l'extérieur), le système fermé (échange seulement de l'énergie) et le système isolé (aucun échange). L'état du système à un instant donné est décrit par des grandeurs physiques ou grandeurs d'état : température T, pression p, volume V, quantité de matière n. Une grandeur est dite d'état lorsque sa variation entre un état initial et un état final ne dépend pas du chemin suivi.

On distingue aussi les variables extensives, proportionnelles à la quantité de matière du système (masse, volume, énergie interne), des variables intensives, indépendantes de la quantité de matière et caractéristiques du comportement interne du système (température, pression, masse volumique). Les variables d'état sont reliées entre elles par une équation d'état, de nature empirique — l'équation des gaz parfaits pV = nRT en est l'exemple le plus connu.

Objectifs : ce que tu sauras à la fin du module

  • Système fermé : pas d'échange de matière, seulement d'énergie ; grandeur d'état : sa variation ne dépend que des états initial et final.
  • Premier principe : ΔU = Q + W (convention : positif si reçu par le système).
  • Le second principe fixe le sens naturel des transformations, que le premier principe ne détermine pas.
  • Entropie S : mesure du désordre microscopique ; elle croît quand un système passe à un état plus désordonné ou plus chaud.
  • Fonction de Gibbs : G = H - TS ; Δ_rG = Δ_rH - TΔ_rS à température et pression constantes.
  • ΔG < 0 : sens direct spontané · ΔG = 0 : équilibre · ΔG > 0 : sens indirect favorisé.
  • Un système fermé évolue vers l'état où sa composition n'évolue plus : l'équilibre chimique, atteint quand Δ_rG(T) = 0.
  • Équilibre homogène : une seule phase · équilibre hétérogène : plusieurs phases (les solides et liquides purs ont une activité égale à 1).
  • Principe de Le Chatelier : le système évolue toujours dans le sens qui s'oppose à la perturbation appliquée.
  • Augmentation de T à P constante → sens endothermique ; augmentation de P à T constante → sens qui réduit le nombre de moles de gaz.
  • Règle des phases de Gibbs : V = C - φ + 2 ; à pression fixée, un degré de liberté est déjà consommé.
  • État métastable : énergie plus haute que l'état stable, mais sans évolution spontanée observable (barrière cinétique).

Cours en ligne — chapitre par chapitre

Le cours de Chimie appliquée à la géologie (S3) est découpé en 7 chapitres rédigés, lisibles gratuitement en ligne et accompagnés de leurs PDF téléchargeables.

1 · Rappels de thermodynamique : systèmes, énergie interne et premier principeLire → le chapitre 1Système thermodynamique, grandeurs d'état, chaleur et travail, énergie interne, premier principe et loi de Hess : le chapitre d'ouverture du cours de Chimie appliquée à la géologie S3 STU.Lecture : 12 min2 · Le second principe : entropie et sens d'évolution des systèmesLire → le chapitre 2Entropie, second principe de la thermodynamique, transformations réversibles et irréversibles, troisième principe : chapitre du cours de Chimie appliquée à la géologie S3 STU sur le sens d'évolution des systèmes.Lecture : 12 min3 · L'enthalpie libre de Gibbs et la spontanéité des réactionsLire → le chapitre 3Fonction de Gibbs G = H − TS, enthalpie libre standard de réaction et critère de spontanéité ΔG : chapitre central du cours de Chimie appliquée à la géologie S3 STU pour prévoir le sens des réactions.Lecture : 12 min4 · Les équilibres chimiques et la loi d'action de masseLire → le chapitre 4Équilibre chimique, phases homogènes et hétérogènes, constante d'équilibre K, loi d'action de masse et loi de Van't Hoff : chapitre du cours de Chimie appliquée à la géologie S3 STU sur les équilibres.Lecture : 14 min5 · Déplacement des équilibres : facteurs et principe de Le ChatelierLire → le chapitre 5Facteurs d'équilibre, principe de modération de Le Chatelier, effets de la température, de la pression et de la concentration, variance d'un système : cours de Chimie appliquée à la géologie S3 STU.Lecture : 12 min6 · Diagrammes de phases : notions fondamentales et systèmes binairesLire → le chapitre 6Notion de phase, règle des phases de Gibbs, métastabilité, diagrammes binaires à eutectique et à péritectique : chapitre du cours de Chimie appliquée à la géologie S3 STU sur les équilibres de phases.Lecture : 14 min7 · Systèmes ternaires et applications en pétrologieLire → le chapitre 7Diagramme ternaire, systèmes à eutectique et à péritectique, cristallisation fractionnée et série de Bowen : dernier chapitre du cours de Chimie appliquée à la géologie S3 STU, application aux roches magmatiques.Lecture : 13 min
Fiche résumé — tout le module en une pageRéviser →

Les points clés à retenir en Chimie appliquée à la géologie

Résumé complet de Chimie appliquée à la géologie S3 : les 7 chapitres condensés (premier et second principes, enthalpie libre, équilibres chimiques, Le Chatelier, diagrammes binaires et ternaires), vocabulaire et pièges d'examen.

  • Système ouvert (matière + énergie) vs fermé (énergie seule) vs isolé (rien) ; grandeur d'état → variation indépendante du chemin.
  • Variables extensives (proportionnelles à la matière : m, V, U) vs intensives (T, p, masse volumique).
  • Premier principe : ΔU = Q + W (convention : positif si reçu par le système).
  • Le premier principe ne fixe aucun sens d'évolution ; le second principe l'impose via l'entropie S (mesure du désordre).
  • Second principe : ΔS_univers ≥ 0 — l'univers évolue spontanément vers plus de désordre.
  • ΔS = ΔS_e (échange de chaleur) + ΔS_c (création interne) ; réversible → ΔS_c = 0, irréversible (spontanée) → ΔS_c > 0.
  • Fonction de Gibbs : G = H - TS ; Δ_rG = Δ_rH - TΔ_rS à T et p constantes.
  • Critère de spontanéité : ΔG < 0 → sens direct spontané · ΔG = 0 → équilibre · ΔG > 0 → sens indirect favorisé.
  • À l'équilibre, G est minimale ; une réaction ne progresse que si G du système diminue.
  • Équilibre chimique atteint quand Δ_rG(T) = 0 ; réaction limitée (réactifs + produits coexistent) vs totale (produits dominants).
  • Phase = ensemble homogène ; équilibre homogène (une seule phase) vs hétérogène (plusieurs phases, ex. solide + gaz).
  • Loi d'action de masse (Guldberg et Waage, 1864) : K = f(activités à l'équilibre), K ne dépend que de T, sans unité.
  • Principe de Le Chatelier (modération) : le système évolue toujours dans le sens qui s'oppose à la perturbation appliquée.
  • Augmentation de T (P constante) → sens endothermique · augmentation de P (T constante) → sens qui réduit le nombre de moles de gaz.
Voir la fiche résumé complète de Chimie appliquée à la géologie

Le vocabulaire de Chimie appliquée à la géologie à connaître

Grandeur d'état
variation indépendante du chemin suivi
Enthalpie H
H = U + pV, chaleur à pression constante
Entropie S
mesure du désordre microscopique
Enthalpie libre G
G = H - TS, critère de spontanéité
Activité
concentration effective, = 1 pour solide/liquide pur
Constante d'équilibre K
rapport des activités à l'équilibre, fonction de T
Principe de Le Chatelier
le système s'oppose à la perturbation
Variance
nombre de degrés de liberté d'un système en équilibre
Eutectique
cristallisation simultanée de deux solides purs
Péritectique
réaction liquide + solide → nouveau solide
Liquidus / solidus
limites des domaines tout liquide / tout solide
Cristallisation fractionnée
séparation cristaux-liquide, différenciation magmatique

Cours (5)

Chimie appliquée geo corrigé exer 3 4 — cours0,5 Mo
Chimie appliquée geo cours 10,4 Mo
Chimie appliquée geo cours 20,4 Mo
Chimie appliquée geo cours 30,2 Mo
Chimie appliquée geo cours 40,2 Mo

TD et exercices corrigés (5)

Chimie appliquée geo TD0,1 Mo
Chimie appliquée geo TD 1 corrigé0,1 Mo
Chimie appliquée geo TD 20,1 Mo
Chimie appliquée geo TD 2 corrigé0,1 Mo
Chimie appliquée geo TD 2 corrigé suite0,2 Mo
À propos de l'auteur

Rédigé par l'équipe Biologie Maroc

Biologie Maroc est une e-bibliothèque fondée en 2015 par Mohamed Nahli, biologiste diplômé des facultés des sciences marocaines. Les cours sont rédigés et relus à partir des programmes officiels des licences SVI, SVT et STU, et des cours magistraux confiés par des professeurs d'universités marocaines, publiés avec leur accord.

Dernière révision éditoriale : août 2026. Une erreur, un document manquant ? Signale-le-nous.

Laisser un commentaire

Sois le premier à commenter

Ton email ne sera jamais publié. Les commentaires sont vérifiés avant publication.