La chaleur est une forme d'énergie transférée entre deux systèmes en contact thermique. C'est une grandeur physique définie comme la quantité d'énergie transférée entre deux corps en raison d'une différence de température. En chimie, la chaleur est utilisée pour mesurer les changements d’énergie qui se produisent lors des réactions chimiques.

Chaleur de formation

La chaleur de formation est la quantité de chaleur libérée ou absorbée lorsqu'une molécule est formée à partir de ses éléments constitutifs. Elle est mesurée à une pression constante de 1 atmosphère et une température de 25°C. Elle peut également être définie comme la chaleur dégagée ou absorbée par la formation d'une molécule d'une substance à partir de ses éléments constitutifs dans un état standard, c'est-à-dire à une pression de 1 atm, une température de 298 K et dans son état le plus stable. état solide.

Exemple de calcul de chaleur de formation :

La molécule de méthane (CH₄) est formé d’hydrogène (H₂) et du carbone (C). La chaleur de formation du méthane est de -74,8 KJ/mol. Cela signifie que 74,8 KJ d’énergie sont libérés lors de la formation d’une molécule de méthane.

Chaleur de réaction

La chaleur de réaction est la quantité de chaleur libérée ou absorbée lors d'une réaction chimique. Elle est mesurée à une pression constante de 1 atmosphère et une température de 25°C. Pour calculer la chaleur de réaction, il est nécessaire de connaître la chaleur de formation des substances impliquées dans la réaction.

Exemple de calcul de chaleur de réaction :

La combustion du méthane peut être représentée par l’équation chimique suivante :

CH₄ +2O₂ →CO₂ + 2H₂O

L'équation nous dit que 1 mole de méthane (CH₄) et 2 moles d'oxygène (O₂) pour produire 1 mole de dioxyde de carbone (CO₂) et 2 moles d'eau (H₂SOIT). La chaleur de formation du dioxyde de carbone est de -393,5 KJ/mol et la chaleur de formation de l’eau est de -285,8 KJ/mol.

La chaleur de réaction pour la combustion du méthane est donc :

(-393,5 KJ/mol) + 2(-285,8 KJ/mol) – (-74,8 KJ/mol) = -890,8 KJ/mol

Cela signifie que 890,8 KJ d’énergie sont libérés lors de la combustion d’une mole de méthane.

Conclusions

La chaleur de formation et la chaleur de réaction sont importantes en chimie car elles nous permettent de connaître la quantité d’énergie libérée ou absorbée dans les réactions chimiques. La chaleur de formation est utilisée pour calculer la chaleur de réaction d’une réaction chimique. Connaître ces valeurs est essentiel pour concevoir les procédés industriels et optimiser leur efficacité énergétique.

Références

• Chang, R. (2005). Chimie. Mexico : McGraw-Hill.
• Atkins, P., Jones, L. (2008). Principes de chimie : les chemins de la découverte. Barcelone : Omega.

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