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Les réactions exothermiques et endothermiques

Une réaction qui dégage de la chaleur lorsqu'elle se produit est dite exothermique. La variation d'enthalpie, ΔH, d'une réaction exothermique est négative. Cela peut sembler contre-intuitif, mais rappelez-vous que les propriétés d'un système sont considérées du point de vue du système. Puisque le système perd de la chaleur (en la cédant à l'environnement), le changement d'enthalpie est négatif. Une valeur ΔH négative signifie que l'enthalpie des produits est inférieure à l'enthalpie des réactifs.

L'image montre les graphiques du changement d'énergie potentielle en fonction de la progression de la réaction pour une réaction exothermique à gauche et une réaction endothermique à droite. Le changement d'énergie pour une réaction exothermique commence à la ligne horizontale de l'énergie des réactifs, qui augmente jusqu'à son pic et diminue à nouveau jusqu'à une autre ligne horizontale indiquant l'énergie des produits. L'énergie initiale des réactifs est plus élevée que l'énergie des produits. La ligne verticale entre l'énergie des réactifs et le pic indique l'énergie d'activation, tandis que la ligne verticale entre l'énergie des réactifs et l'énergie des produits indique l'énergie libérée lors de la réaction. Le changement d'énergie pour une réaction endothermique commence de façon similaire sur la ligne horizontale de l'énergie des réactifs, augmente jusqu'au pic et diminue à nouveau jusqu'à l'énergie des produits, mais cette fois-ci, cette énergie est supérieure à l'énergie des réactifs. La ligne verticale entre l'énergie des réactifs et le pic indique l'énergie d'activation, tandis que la ligne verticale entre l'énergie des réactifs et l'énergie des produits indique l'énergie absorbée dans la réaction.

Figure 1 : Le diagramme énergétique des réactions endothermiques et exothermiques.

C'est le contraire pour une réaction qui consomme de la chaleur lorsqu'elle se produit. Une telle réaction est dite endothermique. La variation d'enthalpie, ΔH, d'une réaction endothermique est positive, car de la chaleur est appliquée au système. Une valeur ΔH positive signifie que l'enthalpie des produits est supérieure à l'enthalpie des réactifs.

Si une réaction chimique est exothermique dans un sens, elle sera endothermique dans l'autre sens. L'ampleur de la variation de l'enthalpie, ΔH, sera la même, mais avec un signe numérique inversé.