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Révision sur les transferts dénergie Réactions exothermiques et endothermiques.

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2 Révision sur les transferts dénergie Réactions exothermiques et endothermiques

3 Pour la suite des diapositives, vous verrez le terme ENTHALPIE à plusieurs occasions. Il sagit dun synonyme au mot ÉNERGIE lorsquon parle de lénergie contenue dans les molécules.

4 Lenthalpie, énergie interne des molécules Puisquil est impossible de connaître lénergie des molécules des réactifs et des produits impliqués dans une réaction, on utilisera leur variation denthalpie (ΔH ). Puisquil est impossible de connaître lénergie des molécules des réactifs et des produits impliqués dans une réaction, on utilisera leur variation denthalpie (ΔH ). Lenthalpie représente lénergie des liaisons entre les atomes dune molécule. Lenthalpie représente lénergie des liaisons entre les atomes dune molécule.

5 Lenthalpie, énergie interne des molécules Les liaisons des molécules des réactifs impliqués dans une réaction chimique possèdent une énergie qui dépend des forces dattraction entre les différents atomes. Il sagit dune forme dénergie potentielle, liée à leur position.

6 Sil est question de variation denthalpie… On fait référence à la différence dénergie entre les molécules de réactifs et les molécules de produits. On fait référence à la différence dénergie entre les molécules de réactifs et les molécules de produits. On représente la variation denthalpie par ΔH. On représente la variation denthalpie par ΔH. Si lénergie contenue dans les réactifs est plus grande que celle contenue dans les produits, le reste sera libéré sous forme de chaleur: E E + Q Si lénergie contenue dans les réactifs est plus grande que celle contenue dans les produits, le reste sera libéré sous forme de chaleur: E E + Q La variation ΔH sera négative. La variation ΔH sera négative.

7 Sil est question de variation denthalpie… Si lénergie contenue dans les produits est plus grande que celle contenue dans les réactifs, cela signifie que pour se dérouler, de lénergie a été absorbée du côté des réactifs: Si lénergie contenue dans les produits est plus grande que celle contenue dans les réactifs, cela signifie que pour se dérouler, de lénergie a été absorbée du côté des réactifs: E + Q E E + Q E La variation ΔH sera positive. La variation ΔH sera positive.

8 Ce que nous savons… Certaines réactions chimiques libèrent de lénergie; on parle de réactions exothermiques. Certaines réactions chimiques libèrent de lénergie; on parle de réactions exothermiques. Ex.: H 2 (g) + ½O 2 (g) H 2 O (g) kJ Lénergie (kJ) se trouve à droite de la flèche, cest-à-dire du côté des produits. Le ΔH de la réaction est négatif car lénergie des produits est inférieure à celle des réactifs (-ΔH = H p - H r ).

9 Ce que nous savons… Dautres types de réactions chimiques absorbent de lénergie; on parle de réactions endothermiques. Dautres types de réactions chimiques absorbent de lénergie; on parle de réactions endothermiques. Ex.: Fe 2 O 3 (s) kJ 2 Fe (s) + 3/2 O 2 (g) Lénergie (kJ) se trouve à gauche de la flèche, cest-à-dire du côté des réactifs. Le ΔH de la réaction est positif car lénergie des produits est supérieure à celle des réactifs (+ΔH = H p - H r ).

10 Lenthalpie, énergie interne des molécules En communicant de la chaleur à une réaction chimique, nous augmentons la vitesse moyenne des molécules. Lénergie cinétique moyenne des molécules augmente et par conséquent, la température. En communicant de la chaleur à une réaction chimique, nous augmentons la vitesse moyenne des molécules. Lénergie cinétique moyenne des molécules augmente et par conséquent, la température.

11 Lenthalpie, énergie interne des molécules Ainsi, lors des collisions entre les molécules, lorsque leur force dimpact est plus grande que la force dattraction entre les atomes, ceux-ci se séparent et peuvent sunir autrement pour former de nouvelles molécules. Ainsi, lors des collisions entre les molécules, lorsque leur force dimpact est plus grande que la force dattraction entre les atomes, ceux-ci se séparent et peuvent sunir autrement pour former de nouvelles molécules.

12 Calcul de lénergie absorbée ou dégagée Pour calculer la quantité dénergie, on se sert: Pour calculer la quantité dénergie, on se sert: –de la variation de température que subit leau dans laquelle est effectuée la réaction –de la formule suivante: Q = m c Δt où Δt =(t f – t i ) en °C (si les températures sont en K, la variation en Celsius est la même!) m = masse de leau en gramme c = 4,19 J/g °C

13 Il faut bien comprendre ceci: Un Δt négatif (-Δt) indique que la température de leau a baissé; cela signifie que la réaction qui sy est déroulée est endothermique mais le ΔH de cette réaction est positif. Un Δt négatif (-Δt) indique que la température de leau a baissé; cela signifie que la réaction qui sy est déroulée est endothermique mais le ΔH de cette réaction est positif. Un Δt positif (+Δt) indique que la température de leau a augmenté; cela signifie que la réaction qui sy est déroulée est exothermique mais le ΔH de cette réaction est négatif. Un Δt positif (+Δt) indique que la température de leau a augmenté; cela signifie que la réaction qui sy est déroulée est exothermique mais le ΔH de cette réaction est négatif.

14 Types de réaction Réaction de dissolution exothermique: Réaction de dissolution exothermique: NaOH (s) Na + (aq) + OH - (aq) + 41,9 kJ/mol Réaction de dissolution endothermique: Réaction de dissolution endothermique: NaNO 3(s) + 21,0 kJ/mol Na + (aq) + NO 3 - (aq)

15 Types de réaction Réaction chimique de neutralisation: NaOH (aq) + HCl (aq) NaCl (s) + H 2 0 (l) + 50 kJ Réaction ionique de neutralisation: Na + (aq) + OH - (aq) + H + (aq) + Cl - (aq) Na + + Cl - + H 2 0 (l) + 50 kJ

16 Échange de chaleur Vous affirmez que la quantité de chaleur perdue par la matière 1 égale la quantité de chaleur gagnée par la matière 2. Ainsi… -Q 1 =Q 2 - (m 1 c 1 (t f – t i1 )) = m 2 c 2 (t f – t i2 ) - (m 1 c 1 (t f – t i1 )) = m 2 c 2 (t f – t i2 )

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18 Ne pas confondre la capacité thermique massique, représentée par la variable «c» et la chaleur massique. La nuance entre les deux est subtile mais habituez-vous à utiliser le terme capacité thermique.

19 Excellent !


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