Calcul de l'enthalpie d'une réaction

effectuer la calculs de enthalpie d'une réaction cela signifie déterminer la variation d'énergie qui s'est produite du mélange des réactifs à la formation des produits. Dans l'équation ci-dessous, nous avons la représentation des réactifs et des produits

A + B → C + D

• A + B = Réactifs

• C + D = Produits

Chaque participant à une réaction a une enthalpie (H), c'est-à-dire que chaque participant a une certaine quantité d'énergie. Au cours de la réaction, les liaisons entre les réactifs sont rompues et des liaisons entre les atomes des produits se forment. De cette façon, au cours de la réaction chimique, une variation d'énergie s'établit.

Pour déterminer le calcul de l'enthalpie d'une réaction, il faut d'abord connaître les enthalpies individuelles de chacun des participants. Normalement les exercices donnent toujours les valeurs d'enthalpie des réactifs et des produits. Par exemple:

ZnS+O₂ → ZnO + SO₂

• H_ZnS = - 49,23 Kcal/mol

• H_O2 = 0 Kcal/mol

• H_ZnO = - 83,24 Kcal/mol

• H_SO2 = - 70,994 Kcal/mol

Si nous avions une substance simple, la valeur d'enthalpie serait nulle. Cependant, il est à noter que si la substance simple est un allotrope dans la réaction, il faut faire attention à savoir s'il s'agit de l'allotrope le plus stable de l'élément chimique qui forme cette substance. O

allotrope plus stable a toujours une enthalpie de zéro, donc l'exercice n'effectuera pas cette indication. Voir un tableau avec les éléments qui forment les allotropes et ceux qui sont plus stables :

REMARQUE: La forme allotropique la plus stable de l'élément indique la substance trouvée en plus grande quantité dans la nature.

Le calcul de l'enthalpie de la réaction est généralement appelé variation d'enthalpie et est toujours représenté par l'acronyme ∆H. Comme il s'agit d'une variante, le calcul de l'enthalpie de la réaction consiste à soustraire l'enthalpie des produits de l'enthalpie des réactifs :

∆H = H_POUR -H_R

Le calcul de la variation d'enthalpie permet d'identifier si la réaction est endothermique ou exothermique. Si le résultat est négatif, la réaction sera exothermique; si le résultat est positif, la réaction sera endothermique.

∆H = - (Exothermique)
∆H = + (Endothermique)

Lors du calcul de la variation d'enthalpie d'une réaction, il est très important que nous soyons très faites attention à l'équilibre, car les valeurs d'enthalpie fournies par l'exercice sont toujours exprimées en mol. Ainsi, si le participant à la réaction a plus d'une mole, il faut multiplier sa valeur d'enthalpie par sa quantité exprimée dans l'équilibrage. Voir un exemple :

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2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

On observe que les coefficients qui équilibrent l'équation sont 2, 3, 2 et 2. Ainsi, les valeurs d'enthalpie de chacun des participants seront :

• H_ZnS = - 49,23. 2 = - 98,46 Kcal/mol

• H_O2 = 0. 3 = 0 Kcal/mol

• H_ZnO = - 83,24. 2 = - 166,48 Kcal/mol

• H_SO2 = - 70,994. 2 = - 141 988 Kcal/mol

A partir de ces données, nous pouvons calculer la variation d'enthalpie de la réaction. Il convient de rappeler que les valeurs des produits doivent être additionnées, ainsi que celles des réactifs :

∆H = H_POUR -H_R

H = [(-166,48) + (-141,998)] - [(-98,46) + 0]
H = (-308,468) - (-98,46)
H = -308.468 + 98.46
H = - 210.008 Kcal/mol

REMARQUE: Le résultat étant négatif, cette réaction est exothermique.

Suivez maintenant la résolution d'un exercice vestibulaire sur le calcul de l'enthalpie d'une réaction :

(UFMS) La valeur de H pour l'équation équilibrée ci-dessous est: Données: H_Ag2S = - 32,6 KJ/mol, H_H2O = - 285,8 KJ/mol, H_H2S = - 20,6 KJ/mol,

2 Ag₂S + 2 H₂O → 4 Ag + 2 H₂S + O₂

a) 485,6 KJ
b) 495,6 KJ
c) 585,6 KJ
d) 595,6 KJ
e) 600 KJ

Les données fournies par les exercices sont :

REMARQUE: Comment avons-nous le O₂ dans l'équation, qui est l'allotrope le plus stable de l'oxygène, son enthalpie est de 0 KJ. Comme Ag est une substance simple, son enthalpie vaut 0 KJ.

H_Ag2S = - 32,6 KJ/mol
H_H2O = - 285,8 KJ/mol
H_H2S = - 20,6 KJ/mol

Compte tenu du solde, il faut multiplier le coefficient par l'enthalpie de chacun des participants :

H_Ag2S = - 32,6. 2 = - 65,2 KJ
H_H2O = - 285,8. 2 = - 571,6 KJ
H_H2S = - 20,6. 2 = - 41,2 KJ
H_O2 = 0. 1 = 0 KJ
H_Ag = 0. 4 = 0KJ

Enfin, utilisez simplement les données de la formule de variation d'enthalpie :

H = H_POUR -H_R
H = [(0) + (-41,2) + 0] - [(-65,2) + (-571.6)]
H = (-41,2) - (-636,8)
H = -41,2 + 636,8
H = 595,6 Kcal/mol

Le résultat de la variation étant positif, la réaction est endothermique.

Par moi Diogo Lopes Dias