teaching:progappchim:solubilite_ph_t [Didier Villers, UMONS

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====== Solubilité en fonction du pH et de la température ======
Interface en ligne de commande et graphiques matplotlib

Nécessite {{:teaching:bibliotheque_solubilite_g.csv.zip|ce fichier de données}} (à décompresser).

<sxh  python; title : evolution_solubilite_pH_T.py>
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Solubilité en fonction du pH et de la température
Basé sur le travail de ML et PT, ba2 chimie 2013-2014
"""

### Importation des données 
import csv #Importe le module pour lire une liste externe
ifile = open("Bibliotheque.csv", "rb")  #ouvre le fichier .csv
reader = csv.reader (ifile, delimiter= ';')  #lit le fichier .csv

precipites = []    #initialise la liste avec tout les précipités
for row in reader:    #pour toutes les colonnes 
    precipites.append(row) #ajoute la liste de chaque précipité

### Choix du précipité
    
m = 0   #nombre servant à attribuer à chaque précipité un nombre pour faciliement le sélectionner
precipite = []     #initialise la liste avec un précipité particulier
for precipite in precipites: #pour chaque précipité de la liste reprenant tout les précipités
    print m, "--->", precipite [0]  #Affiche le numéro du précipité ainsi que le précipité
    m = m + 1   #augmente m de 1 à chaque tour
p = input("choisissez le précipité dont vous désirez étudier la solubilité ")  #permet à l'utilisiteur de choisir le précipité dont il veut étudier la solubilité
print precipites[p] #mettre le s à précipité car c'est dans la liste précipités que l'on choisit l'élément


### Donnée pour le calcul de la solubilité
# Extraction des données pour le précipité
Ks = float(precipites[p][4])  #valeur de Ks, float permet de rendre le nombre utilisable dans les calculs en les rendant "flotants"
ka1 = float(precipites[p][5]) #valeur de ka1, Lorsque le précipité n'a pas de ka1, la valeur arbitraire 0 a été mise pour permettre au programme de continuer
ka2 = float(precipites[p][6]) #valeur de ka2, Lorsque le précipité n'a pas de ka2, la valeur arbitraire 0 a été mise pour permettre au programme de continuer
ka3 = float(precipites[p][7]) #valeur de ka3, Lorsque le précipité n'a pas de ka3, la valeur arbitraire 0 a été mise pour permettre au programme de continuer
if ka3 ==0:
    precipites[p].pop() #la valeur 0 pose problème puisque l'on divise par les ka, On la retire donc de la liste
if ka2 ==0:   
    precipites[p].pop() #idem
if ka1 ==0:
    precipites[p].pop() #idem

  
a = float (precipites[p][1])  #nombre de moles de cations libérés en solution
b = float (precipites[p][2]) #nombre de moles d'anions libérés en solution

G = float (precipites[p][3]) #Energie libre de Gibbs de formation des composés
R = 8.314  #Constante des gaz parfaits
Ti = 273.15 + 25   #Converti les degré Celsius en degré Kelvin

#Choix des températures
z = 1  #nombre permettant de à la boucle ci dessous de s'appliquer
Tlist = [] #initialise une liste avec les différentes températures
while z == 1:  #boucle de commande
    Tlist.append(float(input ("A quelle température voulez-vous étudiez la solubilité en Celsius? ")+273.15)) #Converti la température en degré Kelvin
    z = input ("Voulez étudiez la solubilité à une autre température ? ==> oui ->1, non ->0  ")  #si l'utilisateur rentre la valeur 1, on recommance la boucle, si 0, le programe continu

### Mise en graphique
#Importation des modules supplémentaires 
import matplotlib as plt   
from pylab import *
import numpy as np

#les données
plt.figure()  #Directive pour créer la fenêtre, les axes, les échelles, ...

serie_pH = []   #initialise une liste vide pour la liste des points des abscisses
for pH in range (0,140,1): # va passer successivement des valeurs 0 à 14, la valeur 15 n'est pas comprise dans la liste, besoin d'être des nombres entiers (nombre multiplié par 10)
    serie_pH.append(pH/10.) #ajoute chaque valeur à la liste serie_pH, (divisé par 10 pour obtenir les bonnes valeurs de pH)

for T in Tlist:   #pour chaque Température dans la liste Tlist
    Kst = Ks * np.exp((G/R)*((1/T)-(1/Ti)))  #Relation de Van't Hof
    if len(precipites[p]) == 5:  #si la longueur de la liste est de 5, cette formule sera appliquée (anion non-acide)
        Solubilite = [(Kst/((a**a)*(b**b))**(1./(a+b))) for pH in serie_pH] 
    if len(precipites[p]) == 6:         #Si la longueur de la liste est de 6, cette formule est appliquéé (anion monoacide)
        Solubilite = [(Kst/((a**a)*(b**b))*((1+(10**-pH)/ka1)**b))**(1./(a+b)) for pH in serie_pH]
    if len(precipites[p]) == 7:    #si la longueur de la liste est de 7, cette formule est appliquée (anion diacide)
        Solubilite = [(Kst/((a**a)*(b**b))*((1+(10**-pH)/ka1)+((10**-pH)**2)/(ka1*ka2))**b)**(1./(a+b)) for pH in serie_pH]
    if len(precipites[p]) == 8:   # si la longueur de la liste est de 8, cette formule est appliquée (anion triacide)
        Solubilite = [(Kst/((a**a)*(b**b))*((1+(10**-pH)/ka1)+((10**-pH)**2)/(ka1*ka2)+((10**-pH)**3/(ka1*ka2*ka3)))**b)**(1./(a+b)) for pH in serie_pH]
#plot de la ligne
    plt.plot(serie_pH, Solubilite, label= T-273.15) #initialise le graphe en fonction des données,  indication pour la légende, Température exprimée en Celsius 

plt.title(u"Evolution de la solubilite en fonction du pH a temperature donnee")  #directive pour donner un titre au graphique
plt.xlabel("pH")   #directive pour nommer l'axe des abscisses
plt.ylabel("Solubilite")  #directive pour nommer l'axe des ordonnées
plt.legend()   #directive pour inclure la légende au graphique
plt.show()  #directive pour afficher la courbe

###Sources :
#http://python.physique.free.fr/graphiques.html
# Code inspiré des exemples de code du cours
</sxh>