La connaissance d'un certains nombre de paramètres permet de définir complètement
l'état d'un système thermodynamique à l'équilibre. On peut choisir de s'intéresser
seulement aux paramètres intensifs. On
dit alors que les facteurs de l'équilibre sont les paramètres intensifs dont la
variation entraîne l'évolution de l'équilibre.
A titre d'exemple, les paramètres de composition sont toujours facteurs d'équilibre. La pression n'est pas un facteur d'équilibre si Si ni,gaz = 0. C'est
le cas de l'équilibre : H2 (g) + I2 (g) = 2 HI (g). La température ne sera pas un facteur d'équilibre
si DrH° = 0.
C'est dans ce cadre que l'on définit la variance.
Exemple de la synthèse de l'ammoniac
Soit l'équilibre :
3 H2 (g) + N2 (g) = 2 NH3 (g)
Il y a ici 5 paramètres intensifs qui décrivent le système : T, P et les trois
pressions partielles de chaque constituant gazeux : P(H2), P(N2) et
P(NH3).
Il y a deux relations entre ces différents paramètres : la constante de réaction
K°(T) fonction des pressions partielles et la relation entre les pressions partielles et
la pression totale : P = P(H2) + P(N2) + P(NH3).
Comme la variance est le nombre de paramètres intensifs indépendants, qu'il y a cinq
paramètres et deux relations :
v = 5 - 2 = 3
Ceci signifie que la connaissance de trois paramètres suffit à connaître les
proportions de l'équilibre. On choisit dans ces facteurs, par exemple, T, P, P(H2).
Plutôt que de chercher toutes les relations existants entre les paramètres
intensifs d'un système, il existe une méthode un peu plus rapide pour calculer
la variance : la
règle des phases de Gibbs.
