Par Sébastien Du Sablon
5.1 La calorimétrie. (Pages 140 à 148 de votre manuel)
Cette science repose sur certains principes :
1- La première loi de la thermodynamique avance que l’énergie ne peut être ________________________ lors d’un échange. Ce principe suppose « 2 » formules qui seront à la base du chapitre :
Définition : Science qui regroupe l’ensemble des méthodes de mesure et de calcul de la chaleur transmise ou absorbée lors ______________________________________.
2- L’énergie _________________________ lors d’une réaction ______________________ est nécessairement ______________________ par le milieu dans lequel cette réaction se produit.
Le système étant _________________________, l’énergie _________________________ lors de la réaction sera équivalente à l’énergie ____________________________ par le milieu environnant.
3- L’énergie _________________________ par une réaction ______________________ est nécessairement ______________________ par le milieu dans lequel cette réaction se produit.
Le système étant _________________________, l’énergie _________________________ lors de la réaction sera équivalente à l’énergie ____________________________ par le milieu environnant.
Les réactions peuvent avoir lieu dans différents systèmes. Voir tableau 5.2 de la page 140.
Calorimétrie : 3e façon de ______________________ la chaleur de réaction (voir fiche synthèse 4 page 51). Méthode ________________________________ qui permet de calculer la chaleur d’une réaction en mesurant __________________________________________________________ par un calorimètre et son contenu.
Le calorimètre étant considéré comme un système _____________________.
Les 2 façons (formules) pour calculer l'énergie absorbée ou dégagée par un calorimètre/milieu.
CALORIMÈTRE
La chaleur peut être mesurée dans plusieurs contextes différents et pour plusieurs réactions différentes. Cette chaleur prend alors des noms différents. En voici quelques exemples.
1- La chaleur d’une réaction en solution aqueuse :
Correspond à _________________________________ par une réaction qui a lieu dans _______________.
2- La chaleur molaire de dissolution : (s) ------> (aq)
Correspond à l’énergie dégagée ou absorbée par la _______________________________ de soluté dans un solvant, la plupart du temps, _______________________________________.
La chaleur molaire de dissolution est identifiée avec la variable suivante :
Faites le laboratoire 10 : La chaleur molaire de dissolution
Conclusion du laboratoire 10 :
______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
3- La chaleur molaire de neutralisation (acido-basique) : acide + base ------> sel + eau
Correspond à l’énergie dégagée ou absorbée par la _______________________________ d'acide ou de base. Notez que la majorité des neutralisations sont exothermiques.
La chaleur molaire de neutralisation est identifiée avec la variable suivante :
Faites le laboratoire 11 : La chaleur molaire de neutralisation
Conclusion du laboratoire 11 :
______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
4- La chaleur molaire de combustion : combustible + comburant ------> déchets + chaleur
Correspond à l’énergie dégagée lors de la ________________________ de ____________________.
Une combustion, qu'elle soit lente ou rapide, est par définition exothermique.
La chaleur molaire de combustion est identifiée avec la variable suivante :
5- La chaleur molaire de formation (synthèse) : A + B ------> AB
Quantité d’énergie absorbée ou dégagée lors de la __________________________________________________.
La plupart des réactions de formations sont exothermiques.
Voir l'annexe de la page 303 de votre manuel.
La chaleur molaire de formation est identifiée avec la variable suivante :
6- La chaleur molaire de décomposition : AB ------ A + B
Quantité d’énergie absorbée ou dégagée lors de la ___________________________________________________
__________________________________________________.
La chaleur molaire de décomposition est identifiée avec la variable suivante :
Faites les exercices 1 à 11 des pages 156 et 157.
Le corrigé de ces exercices est disponible ici.
5.2 La loi de Hess. (Pages 149 à 152 de votre manuel)
Introduction : 4e façon de calculer la chaleur de réaction (voir fiche synthèse 4 page 51). Méthode plus précise que toutes les autres qui utilise ___________________ de quantités d’énergies connues et standardisées qui correspondent à ___________________________________.
Selon cette loi, une réaction chimique survient souvent _________________________ et la chaleur de cette réaction est ________________________________________________________________________.
Définir mécanisme de réaction : ____________________________________________ qui conduisent des ________________ aux ________________.
Il se résume par une équation : ______________________________________.
Définir Loi de Hess : ______________________________________________: Lorsqu'une réaction chimique est la somme de plusieurs ____________________________, alors la chaleur de cette réaction est la ______________________________________________________.
Procédurier pour l’application de la loi de Hess
1- Écrire l’équation globale de la réaction : il s'agit de la réaction pour laquelle nous voulons effectuer le calcul de la chaleur de réaction.
Exemple :
2- Trouver les réactions de formations de chaque produit présent dans la réaction globale ainsi que les réactions de décomposition de chaque réactif présent dans la réaction globale. Il y a autant d'étapes qu'il y a de substances dans la réaction globale. Ces réactions, très simples et nommées réactions partielles, sont disponibles dans des tableaux fournis et les chaleurs de formation associées à chaque molécule ont été calculées avec des méthodes normalisées. Annexe 4 de votre manuel aux pages 303 et suivantes.
3- Vérifier que chaque équation partielle trouvée respecte la stœchiométrie de la réaction globale. Multiplier chaque élément de la réaction, y compris la chaleur impliquée (∆H), par le coefficient stoechiométrique présent dans l'équation globale.
4- Additionner les équations partielles de l’étape précédente afin de vérifier que la somme donne bien l’équation globale recherchée. Additionner les chaleurs de réactions (∆H) de chaque réaction partielle.
Faites les exercices 12 à 18 des pages 157 et 158 et les exercices supplémentaires.
Le corrigé de ces exercices est disponible ici.