LA DESCRIPTION DU DIAGRAMME ÉNERGÉTIQUE Un diagramme énergétique permet de calculer la variation d'enthalpie se déroulant au cours d'une réaction chimique. le diagramme énergétique contient une courbe possédant trois niveaux distincts On retrouve d'abord le niveau d'enthalpie des réactifs (en kJ/mol) à la gauche du graphique alors que celui des produits se trouve à la droite du graphique endothermique Au centre, la hausse d'enthalpie accompagnant la formation du complexe activé est illustrée, ce qui correspond à l'énergie d'activation. exothermique

L'INTERPRÉTATION DU DIAGRAMME ÉNERGÉTIQUE L'interprétation d'un diagramme énergétique permet de déterminer si une réaction est exothermique ou endothermique, soit par l'allure générale de la courbe ou en calculant la variation d'enthalpie de la réaction. À partir d'un diagramme énergétique, on peut aussi évaluer l'importance de l'énergie d'activation d'une réaction et comparer les réactions directe et inverse. Il est possible de déterminer si une réaction absorbe ou dégage de l'énergie à partir de l'allure générale de la courbe. Pour se faire, il faut tracer une flèche verticale partant du niveau d'enthalpie des réactifs et terminant au niveau d'enthalpie des produits.

L'INTERPRÉTATION DU DIAGRAMME ÉNERGÉTIQUE L'importance de l'énergie d'activation L'énergie d'activation est différente pour chaque réaction. Plus l'énergie d'activation est élevée et plus la réaction se déroule lentement. À l'inverse, plus elle est faible et plus la réaction est rapide.  Le diagramme énergétique ci-dessous montre la variation d'enthalpie pour différentes réactions. La variation d'enthalpie est identique pour les trois réactions. Toutefois, l'énergie d'activation nécessaire à l'amorce de la réaction change. Elle est élevée dans la réaction en rouge, moyenne dans la bleue et nulle dans pour la courbe verte. On peut donc dire que la réaction rouge est relativement lente alors que la réaction verte serait spontanée. 

L'INTERPRÉTATION DU DIAGRAMME ÉNERGÉTIQUE La décomposition de l'eau est la réaction inverse de la synthèse de l'eau. Décomposition de l'eau:  2H2O(g)+488kJ → 2H2(g)+O2(g) Synthèse de l'eau:  2H2(g)+O2(g) → 2H2O(g)+488kJ

L'INTERPRÉTATION DU DIAGRAMME ÉNERGÉTIQUE On lit le diagramme de gauche à droite pour la synthèse de l'eau alors qu'on lit le diagramme de droite à gauche pour la décomposition de l'eau.

Équations mathématiques Pour calculer la variation d'enthalpie, il faut faire la différence entre l'enthalpie des produits et celle des réactifs, ce qui se traduit par la formule suivante : ΔH=Hproduits−Hréactifs Bilan énergétique = Énergie absorbée + Énergie dégagée

Bilan énergétique Exemple. Calculez la variation d'enthalpie de cette réaction en faisant le bilan énergétique et déterminer s'il s'agit d'une réaction endothermique ou exothermique. Calculez la variation d'enthalpie de cette réaction en faisant le bilan énergétique et déterminer s'il s'agit d'une réaction endothermique ou exothermique. CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) Solution D'abord, il faut déterminer quels sont les types de liaisons impliquées dans les différentes substances de la réaction. CH4: Il y a 4 liaisons simples C - H. 2 O2: Il y a 2 liaisons doubles O = O. CO2: Il y a 2 liaisons doubles C = O. 2 H2O: Il y a 4 liaisons simples O - HH.

Bilan énergétique Ensuite, il faut chercher dans les tableaux précédents les valeurs d'énergie associée à chacune des liaisons. C - H : 414 kJ/mol O = O : 498 kJ/mol C = O : 741 kJ/mol O - H : 464 kJ/mol Avec ces valeurs, il sera maintenant possible de déterminer la variation d'enthlapie du côté des réactifs et des produits. Réactifs : (4 x C - H) + (2 x O = O) = (4 x 414kJ/mol) + (2 x 498kJ/mol)  ΔHre´actifs = 2652 kJ. Produits : - [(2 x C = O) + (4 x O - H)] = - [(2 x 741kJ/mol) + (4 x 464kJ/mol)] ΔHproduits = - 3338 kJ

Bilan énergétique ΔH = ΔH reactifs + ΔHproduits= Finalement, il ne reste qu'à additionner les deux variations d'enthalpie pour trouver le bilan énergétique.  ΔH = ΔH reactifs + ΔHproduits= 2652 kJ + (- 3338 kJ) = -686 kJ. La variation d'enthalpie est de -686 kJ, ce qui fait que la réaction est exothermique.