Les réactions exothermiques en détail

Les réactions exothermiques sont des réactions qui dégagent de l’énergie, augmentant ainsi le degré énergétique de leur milieu. La variation d'enthalpie (ΔH) sera négative.

Par exemple, lorsqu’une réaction chimique dégage de la chaleur dans un milieu, la température de ce milieu augmente aussi. La température finale est donc plus élevée que la température initiale.

On reconnaît une réaction exothermique lorsque dans une équation chimique, la valeur associée à la quantité de joules est intégrée du côté des produits de la réaction.

N2(g)  +  3 H2(g)  →  2 NH3(g)  +  95,4 kJ

La valeur associée à la quantité de joules (95,4 kJ) est placée du côté des produits (à droite de la flèche).

Cette réaction est exothermique.

 

Dans une réaction exothermique, l’enthalpie des réactifs (HRéactifs ) est supérieure à celle des produits, soit : HRéactifs   ›   HProduits

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

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

Voici un diagramme représentant la réaction exothermique de la synthèse de l’ammoniac (NH3) et l’évolution de l’énergie lors de la réaction :

Dans une réaction exothermique, la variation d’enthalpie (ΔH) est par convention précédée du signe négatif (-).

Dans le cas de la synthèse de l’ammoniac de l’exemple ci-dessus, on écrirait :

ΔH =  - 95,4 kJ /  2 moles de NH3(g).

La variation d’enthalpie correspond aussi à la chaleur molaire de la réaction. La valeur est toutefois associée à une mole de substance. Dans l’exemple ci-dessus, la chaleur molaire de la réaction serait de -47,7 kJ/mol. Soit la moitié moins, car -95,4 kJ était pour 2 moles.

Il est aussi possible d’affirmer qu’une réaction est exothermique lorsque l’énergie d’activation directe (Ead) est plus faible que l’énergie d’activation inverse (Ea inv), soit : Ead   ‹   Ea inv

Il existe plusieurs exemples de réactions exothermiques en chimie. Retenons principalement la majorité des combustions lentes ou rapides et les réactions de neutralisation.

Les exercices

Les références

Exemples de réactions exothermiques


  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse