11 Exemple de réaction endothermique : explications détaillées

Dans cet article, « exemples de réactions endothermiques », différents exemples et quelques problèmes numériques sur la réaction endothermique sont brièvement discutés.

Les exemples sont-

  1. Faire fondre la glace pour former de l'eau
  2. Sublimation du dioxyde de carbone solide
  3. Décomposition thermique du carbonate de calcium
  4. Photosynthesis
  5. Évaporation de l'eau
  6. Oxydation partielle du gaz naturel
  7. Formation d'oxyde nitrique
  8. Dissoudre le chlorure d'ammonium dans l'eau
  9. Séparation de la paire d'ions
  10. Fonte des sels solides
  11. Réaction du chlorure de thionyle avec le cobalt (II)
  12. Formation de cations en phase gazeuse

Qu'est-ce qu'une réaction endothermique ?

En chimie, la réaction endothermique est définie comme un type de réaction dans lequel tout système absorbe de l'énergie sous forme de chaleur et de lumière provenant de l'environnement.

Le changement d'enthalpie pour une réaction endothermique est toujours positif (ΔH>0).

exemples de réactions endothermiques
Diagramme d'énergie d'une réaction endothermique.
Crédit image: Wikimedia Commons

Pour en savoir plus, veuillez suivre : Stéréosélectif vs stéréospécifique : informations et faits détaillés

Faire fondre la glace pour former de l'eau

La fonte de la glace pour former de l'eau est un exemple de réaction de changement de phase et cela se déroule par voie endothermique. La glace fond à 273 K ou à une température supérieure à 273 K. Pour faire fondre de la glace à une température de 273 K, la chaleur absorbée par le système est égale à la chaleur latente (80 cal/g) et pour faire fondre de la glace à une température supérieure à 273 K, la chaleur absorbée par le système est supérieure à cette chaleur latente.

Sublimation du dioxyde de carbone solide

La sublimation est un processus de changement de phase dans lequel la forme solide passe directement à l’état vapeur sans changer la phase de l’état solide à l’état liquide. Lorsque le CO solide2 connue sous le nom de neige carbonique est sublimée de son état solide à l'état vapeur (dioxyde de carbone gazeux), le système absorbe une grande quantité de chaleur de l'environnement. Ainsi la sublimation de le CO2 solide en est un exemple de processus endothermique.

Pour en savoir plus merci de passer par : Liaison peptidique vs liaison disulfure : analyse comparative et faits

Décomposition thermique du carbonate de calcium

Thermique la décomposition est un type de réaction de décomposition qui s'effectue grâce à l'énergie thermique.

Le carbonate de calcium peut être préparé par la réaction entre l'hydroxyde de calcium et le dioxyde de carbone.

Ca (OH)2 + CO2 Voleur3 + H2O

 Lorsque le carbonate de calcium est décomposé en présence de chaleur, il produit de l'oxyde de calcium (CaO) et du CO.2.

Voleur3 → CaO + CO2

Photosynthesis

La photosynthèse, une réaction endothermique, se déroule en absorbant la lumière du soleil (énergie lumineuse). Pendant la photosynthèse, la chlorophylle absorbe la lumière du soleil et le dioxyde de carbone est réduit en présence d'eau pour former une molécule de glucose.

CO2 + H2O→C6H12O6 +6O2

Image 1
Photosynthèse.
Crédit image: Wikimedia Commons

Pour en savoir plus, veuillez vérifier : Peptide Bond vs Ester Bond: analyse comparative et faits

Évaporation de l'eau

L'évaporation de l'eau a besoin d'énergie sous forme de chaleur pour former de la vapeur. Le changement de phase (liq=vap) s'effectue par évaporation de l'eau. L'évaporation de l'eau a lieu à 373K ou au-dessus de 373K. Lorsque l'eau s'est évaporée à 373K (1000C) l'énergie absorbée est égale à la chaleur latente d'évaporation (540cal/g) et au-dessus de 373K, la chaleur sera absorbée plus que cette chaleur latente d'évaporation.

Oxydation partielle du gaz naturel

L'oxydation partielle du gaz naturel est définitivement une réaction endothermique car elle se déroule à une température très élevée (1200 1500-XNUMX XNUMX °C).0C). Le gaz naturel contient du méthane (CH4) et il subit une oxydation en présence de vapeur (H2O). De l'hydrogène et du monoxyde de carbone sont obtenus comme produit de ce processus d'oxydation partielle.

CH4 (g) + H2O(g) → CO (g) + 3H2

Formation d'oxyde nitrique

Lors de la formation d'oxyde nitrique, l'énergie thermique est absorbée et donc del H est positif pour cette réaction. Près de 181 KJ d’énergie sont absorbés au cours de cette réaction lorsque le diazote et le dioxygène réagissent l’un avec l’autre.

N2 + O2 2NO

Dissoudre le chlorure d'ammonium dans l'eau

 Chlorure d'ammonium (NH4Cl), un composé cristallin solide, est un produit de l'ammoniac et du chlore. Dans l'eau, il est dissocié en ses deux atomes constitutifs, le cation ammonium (NH4) et l'anion chlorure (Cl-).

NH4Cl (s) → NH4+ (aq) + Cl- (aq)

NH4+ (aq) + H2O (lique) → NH3 (aq) + H3O+ (aq)

H3O+ + OH- 2H2O (réaction réversible)

Cette dissolution se poursuit vers l'avant en absorbant de la chaleur. Ainsi, le changement d'enthalpie sera toujours positif.

Pour en savoir plus, veuillez suivre : CH2CL2 Structure de Lewis Pourquoi, comment, quand et faits détaillés

Séparation de la paire d'ions

Les paires d'ions se forment principalement en solution en raison de la force d'attraction électrostatique entre les ions chargés positivement et négativement. La formation de paires d'ions s'effectue par libération d'énergie (processus exothermique). La séparation d'une paire d'ions se produit lorsque cette entité chimique distincte contenant deux ions chargés positivement se sépare et forme deux ions. L’absorption de l’énergie thermique est le principal facteur déterminant pour procéder dans le sens direct. Il s’agit donc du processus inverse de formation d’une paire d’ions, et c’est un processus endothermique.

Fonte des sels solides

Le sel est un type de composé cristallin ayant un point de fusion très élevé. Mais ce sel solide fond à température et pression standard. Le sel de table ordinaire (NaCl) a un point de fusion de 8000C et la chaleur de fusion (ΔH(fusion)) sont de 520 Joules par gramme. La fusion du sel solide nécessite une énergie thermique élevée et un changement d’enthalpie positif élevé.

Réaction du chlorure de thionyle avec le cobalt (II)

La réaction entre le chlorure de cobalt hexahydraté et le chlorure de thionyle donne acide hydrochlorique, chlorure de cobalt et dioxyde de soufre comme produits. Il s’agit d’un processus endothermique qui se produit en absorbant la chaleur de l’environnement. La température du milieu réactionnel est diminuée de 160C 5.90C et le changement d'enthalpie est positif.

CoCl2. 6H2O + 6SOCl2 CoCl2 + 12HCl + 6SO2

Formation d'un cation en phase gazeuse

Le processus de formation de cations en phase gazeuse nécessite de l’énergie thermique. Pour former un cation, une énergie égale à l’énergie d’ionisation est nécessaire pour éliminer les électrons de la couche de valence d’un atome.

Cette énergie d'ionisation dépend de la configuration électronique de l'atome concerné. La formation de cations est donc définitivement un processus endothermique. Alors que la formation de l'anion est un exemple de processus exothermique car après avoir ajouté un électron sur la couche de valence, une certaine énergie sera libérée.

Certains problèmes numériques avec des réponses sur le processus endothermique sont discutés ci-dessous.

Calculer del H pour le processus- N2 (g) +2O2 (g) = 2NON2 (G) Le changement d'enthalpie pour les réactions données est-

N2 (g) + O2 (g) = 2NO   ΔH = 180.5 KJ NON (g) + (1/2) O2 = NON2 (g) ΔH = -57.06 KJ

Réponse :               N2 (g) + O2 (G)   2NO (g)                                                                                                         (2nd réaction× 2)  NON (g) + (1/2) O2 NON2 (G)

L'équation résultante sera = N2 (g) + 2O2 (G) 2NO2 (g) Ainsi, le changement d'enthalpie de cette réaction est = {180.5 +2 × (-57.06)} KJ = 66.38 KJ.

Il s’agit d’une réaction endothermique car le changement d’enthalpie est positif.

Calculer la variation d'enthalpie pour la réaction suivante : Hg2Cl2 (s) = 2Hg (l) + Cl2 (G) Le changement d'enthalpie pour les réactions données est - Hg (lique) + Cl2 (g) = HgCl2 (s)ΔH= -224KJ Hg (lique) + HgCl2 (s) = Hg2Cl2 (s)  ΔH = -41.2 KJ

Réponse :    Les réactions données ci-dessus peuvent être écrites comme :

HgCl2 = Hg (lique) + Cl2 (g) (s) ΔH= 224KJ Hg2Cl2 (s)= Hg (liq) + HgCl2 (s)  ΔH = 41.2 KJ

L'équation résultante sera :  Hg2Cl2 (s) = 2Hg (l) + Cl2 (G)

Ainsi, le changement d'enthalpie est = (224 + 41.2) KJ                                                        = 265.2 KJ.

Calculer le changement d'enthalpie pour la réaction suivante – CO2 (g) + H2O (lique) = CH4 (g) + O2 (G) Compte tenu du changement d'enthalpie pour CH4H2O et CO2 sont respectivement -74.8, -285.8 et -393.5 KJ/mol.

Réponse : changement d'enthalpie = enthalpie des produits – enthalpie des réactifs.

Del Hf pour l'oxygène est 0.

L'équation équilibrée est- CO2 (g) + 2H2O (lique) = CH4 (g) + O2 (g) ΔH = {(-74.8) – 2×(-285.8) – (-393.5)} KJ/mol = 890.3 KJ/mol

Foire Aux Questions (FAQ)

Comment augmenter la vitesse d’une réaction endothermique ?

Réponse : Une réaction endothermique dépend de la température du milieu réactionnel. La diminution de la température du milieu réactionnel augmente l’étendue de la réaction vers l’avant.

Quel est le changement d’entropie pour une réaction endothermique ?

Réponse : Le changement d'entropie pour une réaction endothermique est toujours négatif et l'énergie est absorbée de l'environnement vers le système.

Énoncez une réaction qui sera toujours une réaction endothermique ?

Réponse : La décomposition thermique est un type de réaction qui sera toujours un exemple de réaction endothermique.

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