BILAN ENTHALPIQUE

Enthalpie de formation : pour écrire l'équation correspondant à l'enthalpie de formation d'un corps composé, il suffit de
trouver les corps simples à partir desquels on peut l'obtenir (les corps simples n'ont pas d'enthalpie de formation puisqu'ils se
forment à partir d'eux même).

ΔH (formation de l'eau) est défini à partir de la réaction :       1/2 O₂ + H₂ → OH₂     (on écrit d'abord à droite de la flèche).

Enthalpie de combustion : pour écrire l'équation correspondant à l'enthalpie de combustion d'un corps, il suffit de
trouver les corps composés que l'on obtient par combustion de ce corps (la difficulté se trouve dans le fait d'équilibrer la réaction).

ΔH (combustion de l'ammoniac) est défini à partir de la réaction :

                  NH₃ + 3/4 O₂ → 1/2 N₂ + 3/2 OH₂ (on écrit d'abord à gauche de la flèche).

La formation de l'eau peut être vue comme la combustion du dihydrogène :             H₂ + 1/2 O₂ → OH₂

Enthalpie de liaison : elle correspond à l'enthalpie de formation d'une liaison entre deux atomes initialement libres et
gazeux. L'enthalpie inverse (signe opposé) est plus facile à comprendre puisqu'on part d'une molécule, par exemple
diatomique, et qu'on la chauffe jusqu'à rompre la liaison entre les deux atomes et obtenir deux atomes non liés (libres) et
gazeux, qui justifient de la rupture de la liaison.

Exemples :

Dans tout ce qui va suivre, il faut noter que la température est constante car il ne serait pas possible de parler
d'enthalpie de réaction sans être en isotherme (et isobare).

On peut donc construire des cycles pour déterminer des enthalpies de réactions, par exemple :
des enthalpies de réactions difficiles à mesurer :

C + 1/2 O₂ → CO avec ΔH à T = ? c'est une enthalpie difficile à mesurer
C + O₂ → CO₂ avec ΔH₁ à T = - 94 kcal c'est une enthalpie facile à mesurer
On peut mesurer : CO + 1/2 O₂ → CO₂ avec ΔH₂ à T = - 68,2 kcal

On construit un cycle (isotherme) qui va permettre de calculer la valeur de ΔH à T.
On commence par la réaction qui renferme le plus d'atomes, par exemple, la deuxième réaction proposée.

    Il faut compléter avec la troisième, ce qui demande une nouvelle
    écriture de la première réaction.

    On sait que l'enthalpie en isotherme :
    composé A → composé A est nulle et on peut fermer le cycle.

    Pour passer de "état 1" à "état 3" (ΔH), il y a deux possibilités :
      - le chemin le plus court (ΔH)
      - le chemin "état 2", "état 1" puis "état 3" (Σ ΔH_i)

    Soit l'égalité : ΔH = ΔH₁ - ΔH₂ (car ΔH₂ est en sens inverse du
    parcours "état 2" vers "état 3").

On obtient : ΔH = (- 94) - (- 68,2) = - 25,8 kcal

Les deux enthalpies connues et la construction du cycle, ont permis d'obtenir l'enthalpie impossible à mesurer.

Exemples complémentaires


A retenir

Les définitions des différentes enthalpies.
Les conditions attachées à un cycle thermodynamique.