L’effet thermique des réactions chimiques

Partie 1 : L’effet thermique des réactions chimiques

Différence entre température et chaleur :    

Q = énergie thermique (chaleur) en KJ                                                                                                                                             c = chaleur massique de la solut°                                                                                                                                                               m = masse de la solut° en kg                                                           ∆Q = c . m . ∆T                                                                            ∆T  = diff de température en °C

Température (T) en °C :

• Mesure le degré d’agitat° des entités constituant la matière.  
• + l’agitat° est ↗ dans 1 corps à un état donné, + sa t° est ↗.    

Chaleur (Q) en J :

•   Forme sous laquelle de l’énergie thermique est transférée entre 2 corps se trouvant à des t° différentes.                                                                                                      
• Pour passer de degré Kelvin en degré Celsius : T(K) = T (°C) + 273,15

Réactions exothermiques, endothermiques, athermiques :

• Réact° exothermiques : réactions dégagent/libèrent de l’énergie thermique  +  t° de la solut° ↗.
• Réact° endothermiques : réactions absorbent de l’énergie thermique  +  t° de la solut° ↘.
• Réact° athermiques : réactions ne dégagent et n’absorbent pas d’énergie thermique  +  t° de la solut° varie.

Comment déterminer l’une de ces réactions ? :          

•  Calculer la diff d’enthalpie : ∆H (diff d’enthalpie entre l’enthalpie des P (Hp) et celle des R (Hr)).

                              ∆H = Hp – Hr      

1. Réactions exothermiques :  Réactifs -> Produits + Energie

• Si en se transformant,  réactif libère énergie, c’est qu’il possède 1 contenu énergétique                        = enthalpie du R (Hr).
• Ions produits lors de réact° possèdent 1 contenu énergétique  = enthalpie des P (Hp).
• Hr > Hp
• Variat° d’enthalpie : ∆H = Hp – Hr
• ∆H < 0

1. Réactions endothermiques :  Réactifs + Energie -> Produits

• Si en se transformant, réactif absorbe énergie, c’est qu’il possède 1 contenu énergétique                                                  = enthalpie du R (Hr-).
• Ions produits lors de réact° possèdent  contenu énergétique = enthalpie des P (Hp).
• Hr < Hp
• Variat° d’enthalpie : ∆H = Hp – Hr
• ∆H > 0

1. Réactions athermiques :

Pouvoirs calorifiques et calorimétrie :

• Calorimétrie : technique qui a pour objet la mesure de l’énergie thermique Q (dégagée ou absorbée) mise en jeu lors d’1 phénomène (mesurée avec 1 calorimètre).

• La quantité d’énergie thermique Q dépend de :                                                                                                                                  - La masse de la solut° (eau + soluté)                                                                                                                                                 - La variat° de température ∆T                                                                                                                                                                     - La chaleur massique de la solut°

• La chaleur massique « c » d’1 substance : qtité d’énergie thermique qu’il faut fournir à 1kg de cette substance pour élever sa t° d’1 degré centigrade (Unité = KJ . kg-1 .°C-1).

• La chaleur massique de l’eau : qtité d’énergie thermique à fournir à 1kg d’eau pour élever sa t° de 1° centigrade  (C eau ou C solution = 4,18 kJ . kg-1 .°C-1).

• Valeur approximativement la même pour les solut° diluées : C eau = 4,18 kJ . kg-1 . °C-1 = C solution      

• Si la t° d’une solut° de masse m en kg varie de qques °C (∆T = Tf-Ti), l’énergie thermique Q mise en jeu :  Q solution = C solution . m solution . ∆T

Relat° entre Q et ∆H : ∆H = - Q

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