Energie interne et enthalpie

Energie interne et enthalpie

Objectif du cours

Les élèves doivent être capables de comprendre les effets thermique pendant les réactions chimiques, dans ce cas-la les réactions sont exothermes ou endothermes.

Chaque système chimique contient en lui une quantité d’énergie qu’on appelle l’énergie interne.

Cette énergie est la somme de l’énergie potentielle et cinétique de toutes particules qui forment le système .

U = E_p + E_c

Pour le système qui passe d’un état initial U₁ a un état final U₂ de l’énergie interne, on peut calculer l’énergie interne du système comme différence de deux états donc :

DU = U₂ - U₁

Pour les systèmes chimiques qui évoluent dans le volume constant, DU est égal a:

DU = Q_V=const

Donc pour le système chimique qui évolue dans la pression constante, l’énergie interne est égale a:

DU = Q_p=const. + A

où Q et A représentent chaleur et travail échangés

avec l'extérieur.

A = - p DV

DU = Q_p=const - p DV

DU + p DV = Q_p=const

DH = DU + p DV

DH = Q_p=const

Pour une réaction chimique qui se déroule dans une pression constante, la différence de l’enthalpie est égale à la chaleur échangée avec l‘extérieur. La différence de l’enthalpie on peut le

déterminer aussi comme différence entre les enthalpies des produits finaux et les enthalpies des réactifs initiaux :

DH = H_prod. - H_react.

Les enthalpies des produits finaux et des reactifs sont determines par le somme des enthalpies de formation donc : H_prod. = S i D_fH , H_react. = S i D_fH

1) Si l’enthalpie des produits finaux est plus grande que celle des réactifs (DH < 0 ), la réaction chimique est exothermique.

2) Si l’enthalpie de produits finaux est inferieure a celle des réactifs (DH > 0 ), la réaction chimique est endothermique.

3) Si l’enthalpie des produits finaux est égale a celle des réactifs (DH = 0 ), la réaction chimique est athermique.

Exercice

- Chaque système chimique contient en lui une ______________ d’énergie qu’on appelle l’_____________________.

- Cette énergie présente une___________de l’énergie ____________et ___________de toutes particules qui _____________le système .(presente par l’expresion matemathique )

-Quand un système passe d’un état _________ U₁ a un état final U₂ , l’énergie ____________ du système est determinee comme _______________de deux états ( presentee par l’expresion matemathique) :

- Pour les système chimiques qui évoluent dans le volume constant, DU est égal a :

- Pour les systèmes chimiques qui évoluent dans la pression constante, l‘énergie interne est égale a :

- qu’est-ce que représentent les grandeurs physique qui precedent a)________________

b) __________________

- Pour une réaction chimique qui se déroule dans la pression constante, la différence de l’enthalpie est égale a le ______________ échanges avec l‘_______________.La différence de l’enthalpie on peut déterminer comme ____________d’enthalpies de ____________finaux et d’enthalpies de _______________initiaux (ecrire l’expression mathématique) :

L’enthalpie des produits finaux et des réactifs sont détermines par le _____________d’enthalpie de ________________ donc :

- Quand une réaction est exothermique, endothermique ou athermique selon leur enthalpie :