
Lycée Naval, Spé 2.
TD01 : Enthalpie standard de réaction
ThCh001. Réactions standard de formation (*).
L’enthalpie standard de réaction correspond à la réaction qui forme une mole de
l’espèce à partir de réactifs pris dans leur état standard de référence, en consé-
quence :
H2(g) +1
2O2(g) = H2O(l) ;H2(g) +1
2O2(g) = H2O(g)
C(gr.)+ O2(g) = CO2(g) ;3
2H2(g) +1
2N2(g) = NH3(g)
1
2H2(g) +1
2Cl2(g) = HCl(g) ;S(s) + O2(g) = SO2(g)
ThCh002. Réactions endothermique et exothermique (*).
En appliquant la loi de Hess :
?∆rH◦
1= 2 ×(−285,8) + (−393,5) −(−74,87) = −890,2 kJ ·mol−1(exother-
mique)
?∆rH◦
2=−1268 −6×(−285,8−393,5) = 2808 kJ ·mol−1(endothermique)
ThCh003. Énergies de liaison et enthalpies standard de réaction (**)
1. On considère la réaction :
CH3−CH2−CH2−CH3→CH3−CH2−CH = CH2+ H2
Cette réaction peut être vue comme la rupture d’une liaison C−C, de deux
liaisons C−Hpuis la reconstruction d’une liaison double C=C et de la
liaison H−H, ce qui donne pour l’enthalpie de réaction :
∆rH◦=E(C −C) + 2E(C −H) −E(C = C) −E(H −H)
∆rH◦= 346 + 2 ×414 −610 −436 ⇒∆rH◦= 128 kJ ·mol−1
On considère la réaction :
CH3−CH2−CH2−CH3→CH3−CH3+ CH2= CH2
Cette réaction peut être vue comme la rupture de deux liaisons C−C, et
d’une liaison C−Hpuis la reconstruction d’une liaison double C=C et
d’une liaison C−H, ce qui donne pour l’enthalpie de réaction :
∆rH◦= 2E(C −C) + E(C −H) −E(C = C) −E(C −H)
∆rH◦= 2 ×346 −610 ⇒∆rH◦= 82 kJ ·mol−1
2. L’enthalpie de dissociation est évaluée pour une mole ; en divisant par le
nombre d’Avogadro, on se ramène au coût pour une entité que l’on compare
alors à 1 eV = 1,6×10−19 J
E=E(H−H)
NA
=436 ×103
6,02 ×1023 = 7,24 ×10−19 J⇒E= 4,52 eV
La longueur d’onde d’un photon est reliée à son énergie selon :
E=hc
λ⇒λ=hc
E=6,626 ×10−34 ×3×108
7,24 ×10−19 ⇒λ= 275 nm
Ce photon se situe dans le domaine UV.
ThCh010. Enthalpie de précipitation de AgCl (**).
1. La réaction est associée à la formation du précipité à partir des ions en
solution :
Ag+
(aq) + Cl−
(aq) = AgCl(s)
2. La solution contient initialement 10 mmol d’ions argent et d’ions chlorure,
il se forme donc n= 10 mmol de cristaux d’AgCl.
L’énergie libérée par la réaction sert à chauffer le milieu qui est, en première
approximation, de l’eau. Pour ce système isolé, le bilan enthalpique s’écrit :
n×∆rH◦+meauceau∆T= 0 ⇒∆rH◦=−meauceau∆T
n
Application numérique :
∆rH◦=−0,150 ×4,18 ×103×1,05
0,010 ⇒∆rH◦=−65,8 kJ ·mol−1
ThCh005. Étude du biogaz de décharge (**)
1. Équation de réaction :
CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g)
On obtient l’enthalpie standard de réaction à l’aide la formule de Hess :
∆rH◦= 2∆fH◦(H2O) + ∆fH◦(CO2)−∆fH◦(CH4)
∆rH◦= 2 ×(−240) −390 + 110 ⇒∆rH◦=−760 kJ ·mol−1
2. Initialement le biogaz contient 0,95n0mol de CH4et 0,05n0mol de CO2; les
réactifs étant introduits en proportions stœchiométriques, il y a initialement
1,9n0mol de O2; enfin la composition de l’air impose la présence de 7,6mol
de N2. On obtient pour le tableau d’avancement en considérant la réaction
totale :
CH4+ 2O2=CO2+ 2H2O N2
0,95n01,9n00,05n00 7,6n0
0,95n0−ξ1,9n0−2ξ0,05n0+ξ2ξ7,6n0
0 0 n01,9n07,6n0
1