Les réactions endothermiques en détail

Les réactions endothermiques sont des réactions qui, en absorbant de l’énergie, abaissent le degré énergétique du milieu.

Lorsqu’une réaction chimique absorbe de la chaleur dans un milieu, la température de ce milieu diminue. La température finale est donc moins élevée que la température initiale. C’est donc le milieu qui est responsable de ce transfert d’énergie.

On reconnaît une réaction endothermique lorsque, dans une équation chimique, la valeur énergétique associée (ou effet thermique) est intégrée du côté des réactifs de l’équation (à gauche de la flèche).

 

Prenons l’exemple de la décomposition de l’ammoniac :

La valeur énergique associée (ou effet thermique) de 95,4 kJ est placée du côté des réactifs.

Dans une réaction endothermique, l’énergie totale des réactifs ou l’enthalpie (H) totale est inférieure à celle des produits :

Hr < Hp

L’enthalpie (H) d’une molécule se mesure en joules par mole (J/mol) ou en kilojoules par mole (kJ/mol).

L’enthalpie représente l’énergie potentielle totale (intermoléculaires et intramoléculaires) contenue à l’intérieur d’une molécule lors de sa formation .

 

Voici un diagramme représentant la réaction endothermique de la décomposition de l’ammoniac et l’évolution de l’énergie lors de cette réaction :

Si la réaction est endothermique, la variation d’enthalpie (ΔH) est par convention précédée du signe positif (+)
Ceci signifie que dans le cas de la décomposition del’ammoniac, on écrirait ΔH = + 95,4 kJ/ 2 moles de NH3 (g).

La variation d’enthalpie correspond aussi à la chaleur molaire de la réaction.

Lors de la rupture de liaisons dans une molécule, il y a toujours une absorption d’énergie sous la forme de chaleur. Cette étape est toujours endothermique.

Il est aussi possible d’affirmer qu’une réaction est endothermique lorsque l’énergie d’activation directe (Ead) est plus élevée que l’énergie d’activation inverse (Eainv), soit :

Ead > Ea inv

Il existe plusieurs exemples de réactions endothermiques, notamment la majorité des décompositions chimiques que ce soit par l’apport de la chaleur, de la lumière ou de l’électricité (électrolyse).

Une réaction doit absorber 250 kJ pour débuter. Ensuite, elle dégage 100 kJ. Dessinez son diagramme énergétique et calculez la variation d'enthalpie et l'énergie d'activation de cette réaction.

Par convention, on fait commencer les réactifs à un enthalpie de 0.



Les exercices

Les références

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse