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ÉNERGIE ET COMBUSTIONS

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Énergie de réaction

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Énergie de réaction

 

I. Énergie de liaison

 

Comment calcule-t-on une énergie de réaction ? Il est d’abord important de définir l’énergie de liaison.

On la note $E_{A-B}$ (en $J.mol^{-1}$) et c’est l’énergie qu’il faut fournir pour rompre la liaison entre un atome $A$ et un atome $B$ en phase gazeuse.

C’est pour cela qu’on associe cette énergie à cette réaction : $A-B(g) \to A(g) + B(g)$.

Exemple : 

L’énergie de la liaison $O-H$ vaut : $E_{O-H}=463 \ kJ.mol^{-1}$.

 

II. Énergie molaire de réaction

 

Ensuite on peut calculer l’énergie molaire de réaction. On la note $\Delta E$ en $J.mol^{-1}.$

Cette énergie vaut : $\Delta E= \sum E_{liaisons \ rompues} - \sum E_{liaisons \ formées}$

Exemple :

On prend pour exemple la réaction de combustion du méthane : $CH_4 + 2O_2 \to CO_2 + 2 H_2O$.

Les formules développées des molécules sont : 

 

energie-reaction

 

Lors de cette réaction chimique, on a donc :

- liaisons rompues : 4 liaisons $C-H$ et 2 doubles liaisons $O=O$

- liaisons formées : 2 doubles liaisons $C=O$ et 4 liaisons $O-H$

Ainsi, l’énergie molaire de réaction est : $ \Delta E = 4 E_{C-H} + 2 E_{O=O} - 2 E_{C=O} - 4 E_{O-H} = -804 \ kJ.mol^{-1}$

Ceci signifie que la combustion du méthane libère $804 \ kJ.mol^{-1}$ car le signe de $\Delta E$ est négatif, la réaction est exothermique comme toutes les combustions.