Les exemples de processus exothermiques comprennent la combustion du charbon, la formation de rouille et la dissolution de la chaux vive dans l'eau. D'autre part, certains processus endothermiques incluent la dissolution du chlorure d'ammonium dans l'eau et la formation d'oxyde nitrique.
Dans les réactions chimiques, l'énergie est nécessaire à la rupture des liaisons atomiques. Lorsque les atomes se réorganisent pour former de nouvelles liaisons chimiques, de l'énergie est libérée sous forme de chaleur. Dans les réactions exothermiques, l'énergie totale libérée est supérieure à l'énergie totale dépensée pour rompre les liaisons. Cependant, pour les réactions endothermiques, l'énergie totale dépensée est supérieure à l'énergie totale libérée par la formation des nouvelles liaisons. À cet égard, les processus exothermiques provoquent un dégagement de chaleur dans la région environnante, tandis que les processus endothermiques entraînent l'absorption de chaleur de l'environnement environnant.
Exemples de réactions exothermiques
Combustion du charbon La combustion du charbon entraîne l'émission de grandes quantités d'énergie thermique. Cette chaleur peut être utilisée pour la production de vapeur, la cuisson et d'autres applications industrielles. L'équation de combustion du charbon peut être représentée par :
Carbone + Oxygène Ì¢‰Ûʉ۪ Dioxyde de carbone + Chaleur
C(s) + O2 (g) Ì¢‰Ûʉ۪ CO2 (g) + Chaleur
Rouille du fer Le fer métallique réagit avec l'oxygène et l'eau pour former de la rouille â‰ÛÏLa substance rouge-orange-brun sur le fer corrodé. Cette réaction chimique libère une petite quantité d'énergie thermique d'où un processus exothermique. L'équation de formation de la rouille peut être représentée par :
Fer + Oxygène + Eau Ì¢‰Ûʉ۪ Oxyde de fer hydraté + Chaleur
Fe(s) + O2 (g) + H2O(l) Ì¢‰Ûʉ۪ Fe(OH)3(s) + Chaleur
Ajouter de l'eau à la chaux vive Dans la préparation du badigeon, l'ajout d'eau à la chaux vive entraîne un gain de température. Cette réaction exothermique peut être représentée par l'équation suivante :
Oxyde de Calcium + Eau Ì¢‰Ûʉ۪ Hydroxyde de Calcium + Chaleur
CaO(s) + H2O(l) Ì¢‰Ûʉ۪ Ca(OH)2(aq) + Chaleur
Réaction du zinc et de l'acide chlorhydrique La réaction du zinc avec l'acide chlorhydrique entraîne un gain de température de la solution aqueuse. Cette équation peut s'écrire :
Zinc + Acide chlorhydrique Ì¢‰Ûʉ۪ Chlorure de zinc + Hydrogène gazeux + Chaleur
Zn(s)+ 2HCl(aq) Ì¢‰Ûʉ۪ ZnCl2(aq) + H2(g) + Chaleur
Exemples de réactions endothermiques
Dissolution du chlorure d'ammonium dans l'eau La dissolution du chlorure d'ammonium dans l'eau entraîne l'absorption de l'énergie thermique du milieu environnant, d'où une chute de température de la solution. Cette réaction endothermique peut être représentée par :
Chlorure d'Ammonium + Eau Ì¢‰Ûʉ۪ Solution de Chlorure d'Ammonium Ì¢‰â‰ÛÏ Chaleur
NH4Cl(s) + H2O(l) Ì¢‰Ûʉ۪ NH4Cl(aq) Ì¢‰â‰ÛÏ Chaleur
Dissolution du thiosulfate de sodium dans l'eau Les cristaux de thiosulfate de sodium se dissolvent dans l'eau, ce qui entraîne la formation d'une solution aqueuse à basse température. Ce processus endothermique peut être représenté à l'aide de l'équation suivante.
Sodium Thiosulfate + Water Ì¢‰Ûʉ۪Sodium Thiosulfate solution - Heat
Na2S2O3.5H2O + H2O ʉ۪ Ns2SO3(aq) - Chaleur
Formation d'oxyde nitrique L'oxygène et l'azote ne réagissent pas à température ambiante, cependant à haute température ; ils subissent une réaction endothermique aboutissant à la formation de divers oxydes d'azote. Un tel processus peut se produire dans les moteurs à combustion interne, les chaudières à vapeur fonctionnant au combustible et naturellement lors d'un coup de foudre. La réaction chimique pour la formation d'oxyde nitrique peut être écrite comme:
Azote + Oxygène Ì¢‰Ûʉ۪ Oxyde nitrique - Chaleur
N2(g) + O2(g) + Ì¢‰Ûʉ۪ 2NO(g) - Chaleur
