La thermochimie est une branche de la chimie qui étudie l'échange d'énergie, sous forme de chaleur, qui accompagne les réactions chimiques. Il s'agit d'un sujet très pertinent pour le test Enem, car il constitue une partie importante du programme de chimie du lycée et est souvent requis lors de l'examen. Commençons notre étude de la thermochimie par la compréhension de quelques concepts fondamentaux.
Enthalpie
L'enthalpie est une mesure de l'énergie totale d'un système. Elle est représentée par la lettre H et se mesure en joules (J) ou en calories (cal). L'enthalpie d'une réaction chimique est la différence entre l'enthalpie des produits et l'enthalpie des réactifs. Si l'enthalpie des produits est supérieure à celle des réactifs, la réaction est endothermique et absorbe de la chaleur. Si l'enthalpie des produits est inférieure à celle des réactifs, la réaction est exothermique et dégage de la chaleur.
Chaleur de réaction
La chaleur de réaction, ou enthalpie de réaction, est la quantité d'énergie libérée ou absorbée lors d'une réaction chimique. Elle est représentée par la lettre Q et se mesure également en joules ou en calories. La chaleur de réaction peut être calculée à partir de la différence entre l'enthalpie des produits et l'enthalpie des réactifs.
Loi de Hess
La loi de Hess est un principe fondamental de la thermochimie qui stipule que l'enthalpie d'une réaction chimique est la même quel que soit le nombre d'étapes intermédiaires de la réaction. Cela signifie que nous pouvons calculer l'enthalpie d'une réaction complexe en additionnant les enthalpies des réactions intermédiaires.
Chaleur de formation
La chaleur de formation est la quantité d'énergie libérée ou absorbée lorsqu'une mole d'une substance est formée à partir de ses éléments constitutifs dans leurs états standards. La chaleur de formation est un concept important en thermochimie car elle nous permet de calculer l'enthalpie d'une réaction chimique à partir des enthalpies de formation des substances impliquées dans la réaction.
Chaleur de combustion
La chaleur de combustion est la quantité d'énergie libérée lorsqu'une mole d'une substance est complètement brûlée dans l'oxygène. La chaleur de combustion est un concept important en thermochimie car elle permet de calculer l'enthalpie d'une réaction de combustion à partir des enthalpies de formation des substances impliquées dans la réaction.
Chaleur de neutralisation
La chaleur de neutralisation est la quantité d'énergie libérée lorsqu'une mole d'acide est neutralisée par une mole de base. La chaleur de neutralisation est un concept important en thermochimie car elle permet de calculer l'enthalpie d'une réaction de neutralisation à partir des enthalpies de formation des substances impliquées dans la réaction.
Chaleur de solution
La chaleur de solution est la quantité d'énergie libérée ou absorbée lorsqu'une mole d'un soluté est dissoute dans un solvant pour former une solution. La chaleur de solution est un concept important en thermochimie car elle nous permet de calculer l'enthalpie d'une réaction en solution à partir des enthalpies de formation des substances impliquées dans la réaction.
En résumé, la thermochimie est un domaine fascinant qui nous permet de comprendre comment les réactions chimiques interagissent avec le milieu environnant, libérant ou absorbant de l'énergie sous forme de chaleur. Ces connaissances sont fondamentales pour de nombreuses applications pratiques, depuis la production d’énergie dans les centrales thermoélectriques jusqu’à la compréhension du fonctionnement de notre métabolisme. Il est donc essentiel de maîtriser ce sujet pour l'Enem et pour votre formation d'étudiant en chimie.
