chap. 3

Collège Voltaire, 2014-2015
AIDE-MÉMOIRE
LA
THERMOCHIMIE
http://dcpe.net/POII/sites/default/files/cours%20et%20ex/cours-ch2-thermo.pdf
TABLE DES MATIERES
3.A. Introduction............................................................................2
3.B. Chaleur...................................................................................3
3.C. Variation d’enthalpie de réaction.................................................4
3.D. Additivité des enthalpies...........................................................5
3.E. Enthalpie standard de formation H°f..........................................6
3.F. Loi de Hess..............................................................................7
3.G. Énergie de liaison.....................................................................8
3.H. Énergie et masse...................................................................10
3.I. Résumé.................................................................................11
www.dcpe.net/ eleve/ volt1234

Aide-mémoire
3.A. Introduction
Ce chapitre fait partie de celui de la thermodynamique (du grec thermos, chaud, et
dunamis, puissance). Cette discipline, développée dès la première moitié du XIXème
siècle, coïncide avec la révolution industrielle et l'essor des machines à vapeur. Elle
s’intéresse aux modifications d’énergie qui accompagnent les réactions chimiques.
Problème
Nous aimerions connaître la quantité d’énergie dégagée ou absorbée par une réaction,
comment pourrait-on faire ?
Les séries d'exercices avec les objectifs et le laboratoire de ce chapitre sont résumés
ci-dessous.
EXERCICES ET OBJECTIFS
Série 10
Comprendre la signification de réaction endo ou exoénergétique/thermique, de chaleur,d'enthalpie de réaction et
d’enthalpie de formation
Calculer les énergies ( chaleur, variation d'enthalpie) d'une réaction à partir de valeurs expérimentales ( Q= m ·
C · ∆T et ∆H= -Q)
Calculer l'enthalpie de réaction à partir des enthalpies de formations (loi de Hess)
Série 11
Calculer approximativement l'enthalpie de réaction à partir des énergies de liaisons
Comprendre et calculer la variation de masse lors d'une réaction
LABORATOIRES
➢Calories des cacahuètes
➢Chaleur de neutralisation
p.2

Aide-mémoire
3.B. Chaleur
Il est possible de mesurer la chaleur dégagée ou absorbée (Qsys) au cours d’une réaction
grâce à un calorimètre. Le calorimètre est un récipient ouvert, la réaction se déroule à
l’air libre donc à pression constante. On suppose que la chaleur dégagée ou absorbée par
cette réaction ne s’échappe pas du récipient, mais qu’elle sert à refroidir ou chauffer le
contenu du récipient.
Le calcul de la chaleur dégagée (ou absorbée) par le système
(dans ce cas du calorimètre) lors de la réaction se fait grâce
à la relation :
Qsys = m · C · ∆T cf. CRM p.147
Par approximation, la chaleur absorbée par le calorimètre
est supposée nulle (voir par la suite le laboratoire sans cette
approximation).
m= masse du contenu du récipient, souvent elle
correspond à la masse d’eau contenue dans le récipient,
car les réactions se déroulent en solution aqueuse (le
soluté (partie minoritaire) et le solvant (partie
majoritaire : eau))
C=4.184∙103 J/(K∙ kg) chaleur massique de l’eau, car les
réactions se déroulent en solution aqueuse
(cf. CRM p.165)
∆T=Tf-Ti Tf : température après réaction (finale)
Ti : température avant réaction (initiale)
Tf<Ti , la réaction refroidit le système (réaction endothermique) Qsys<O
Tf>Ti, la réaction chauffe le système (réaction exothermique) Qsys>0
p.3

Aide-mémoire
3.C. Variation d’enthalpie de réaction
Expérimentalement, la variation d’enthalpie ∆H de réaction aussi appelée chaleur de
réaction correspond à l’opposé de la chaleur du système (-Qsys) mesurée à pression
constante (les réactions se déroulant à l’air libre, même si des gaz interviennent dans la
réaction).
∆H= - Qsys
Théoriquement, l’enthalpie H est l’énergie totale que contient la matière. L’enthalpie de
la matière n’est pas connue, mais on peut seulement mesurer la variation d’enthalpie ∆H
lors d’une réaction.
∆H = Hfinale –Hinitiale
∆H<0 Enthalpie des réactifs > Enthalpie des produits
, donc de l’énergie est perdue sous forme de chaleur à pression constante
∆H>0 Enthalpie des produits > Enthalpie des réactifs
, donc de l’énergie est gagnée sous forme de chaleur à pression constante
Il s'agit ici d'une détermination indirecte, c'est-à-dire calculée à partir des valeurs
expérimentales des chaleurs de réaction. La méthode utilisée est l’additivité des
enthalpies standards de formation ou de réaction.
p.4

Aide-mémoire
3.D. Additivité des enthalpies
La variation d'enthalpie H pour une réaction chimique est toujours la même, quelle que
soit la manière dont se déroule cette réaction. Elle ne dépend que du système initial et du
système final; peu importe que la réaction se déroule en une ou plusieurs étapes.
Ce fait nous permettra de calculer, à partir d'autres réactions indirectes, la variation
d'enthalpie d'une réaction lorsqu'une mesure expérimentale est impossible.
p.5