Réactions endothermiques et exothermiques

Les changements et l'énergie

Prends ton cahier thermochimie à la page 4 et complète à l'aide de la vidéo:

Fission nucléaire

Fusion nucléaire

Les réactions endo et exothermiques

Prends ton cahier thermochimie à la page 5.

Capsule audio:

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Cahier p.5

Qu'est-ce qui explique qu'au cours d'une réaction, de l'énergie est généralement échangée par le système avec le milieu extérieur ? Les substances initiales (réactifs) ne possèdent pas la même énergie que les substances finales (produits). Les substances de départ: réactifs. Les substances obtenues: produits

Cahier p.5

Si l'énergie est cédée (ou donnée) au milieu extérieur EXO

Capsule audio:

Cahier p.5

Si l'énergie est absorbée au milieu extérieur ENDO

Capsule audio:

Lire le bas de la page 5 et ensuite écouter la vidéo:

Eureka!

Lire:

Dans une réaction exothermique, l'énergie dans les réactifs est libérée vers le milieu l'extérieur (généralement sous forme de chaleur). Les combustions sont toutes des réactions exothermiques chimiques:

Eureka!

Lire:

Les réactions physiques peuvent aussi être exothermiques. L'eau liquide contient plus d'énergie que l'eau solide, donc elle doit évacuer l'énergie en surplus lors de sa solidification.

Eureka!

Lire:

La photosynthèse est un bon exemple de réaction endothermique. La plante absorbe l'énergie du soleil afin que le dioxyde de carbone et l'eau puisse former du sucre et de l'oxygène.

Eureka!

Notes de cours p.7

Eureka!

Notes de cours p.7

Pour parler de l'énergie totale d'un système, les scientifiques utilisent la notion d'enthalpie (du préfixe en- et du grec thalpein : « chauffer »). (Par abus de langage, on confond souvent les termes « chaleur » et « enthalpie ». Nous reverrons plus tard le concept plus en détail). Enthalpie: Énergie emmagasinée par une molécule au cours de sa formation qui peut se transformer en d'autres formes d'énergie, souvent en chaleur. Elle est composée d'énergie potentielle (ex. la liaison chimique) et cinétique (le mouvement moléculaire) inter- et intramoléculaire (symbole: H).

Eureka!

Capsule audio:

Notes de cours p.7

Ce qui est plus significatif, ce n'est pas l'enthalpie mais la variation d'enthalpie qui correspond à la chaleur absorbée ou dégagée: ∆H = Hp - Hr Hp = Enthalpie des produits Hr = Enthalpie des réactifs

Eureka!

Notes de cours p.7

Ce qui est plus significatif, ce n'est pas l'enthalpie mais la variation d'enthalpie qui correspond à la chaleur absorbée ou dégagée: ∆H = Hp - Hr Hp = Enthalpie des produits Hr = Enthalpie des réactifs ∆H > 0 : endothermique

Eureka!

Notes de cours p.7

Ce qui est plus significatif, ce n'est pas l'enthalpie mais la variation d'enthalpie qui correspond à la chaleur absorbée ou dégagée: ∆H = Hp - Hr Hp = Enthalpie des produits Hr = Enthalpie des réactifs ∆H > 0 : endothermique ∆H < 0 : exothermique

Eureka!

Capsule audio:

Voici un exemple:

Eureka!

Capsule audio:

Voici un exemple:

Eureka!

Puisque les réactifs contiennent plus d'énergie que les produits, l'énergie est libérée. La valeur de la variation d'enthalpie est négative car il y a un dégagement de 50 kJ vers l'extérieur.

Notes de cours p.7

Eureka!

Notes de cours p.7

Eureka!

Capsule audio:

Les valeurs dans l'axe des y ont été choisies arbitrairement, l'important c'est que la variation soit négative. Il arrive fréquemment, en chimie, qu'on mette l'axe des X sous les négatifs, ce qui ne change rien.

Notes de cours p.8

Eureka!

Capsule audio:

Notes de cours p.8

Rappel: Quel état possède les mouvements de vibration, rotation et translation? GAZ Quel état possède le mouvement de vibration seulement? SOLIDE Quel état est le plus énergétique? Gaz Changements de phases: Très énergétique ----> Peu énergétique Gaz -----> Liquide -----> Solide Réactions exothermiques Peu énergétique ----> Très énergétique Solide -----> Liquide -----> Gaz Réactions endothermiques Lorsque l'on passe de gaz à liquide, il y a perte de cette énergie cinétique qui est donnée sous forme de chaleur au milieu extérieur (note: il y a aussi de l'énergie potentielle qui est en jeu).

Eureka!

Notes de cours p.9

Rappel:

Eureka!

Notes de cours p.9

Eureka!

Capsule audio:

Lors des changements de phase, la température ne varie pas même s'il on donne de la chaleur. L'énergie sert à briser les forces intermoléculaires . Les molécules ne vont pas plus vite car si la température ne varie pas, l'énergie cinétique ne varie pas. Les changements de phase s'expliquent par une variation d'énergie potentielle.

Chaleur molaire de fusion

Notes de cours p. 10

Notes de cours p.11

Combustion: La combustion est une réaction avec l'oxygène qui produit souvent de l'eau et du CO₂. Elle est toujours accompagnée d'un dégagement de chaleur et est donc exothermique. Ex. Combustible + O₂(g) -----> CO₂(g) + H₂O(g) + chaleur

Eureka!

Notes de cours p.11

En résumé (important!!)

Eureka!

Capsule audio:

Écouter la vidéo suivante pour compléter les exemples en bas de la page 11.