Cours en ligne physique chimie en Première

Chapitres physique-chimie en Première

Cours sur l’énergie et réactions chimiques en 1ère

Cours en ligne de physique-chimie en Première

Ce résumé de cours niveau 1ère générale sur l’énergie et réactions chimiques vous permettra de travailler sur les notions suivantes : la réaction de combustion, la combustion dans l’air, l’énergie de combustion, l’énergie molaire de liaison et de réaction.

Vous pouvez consulter d’autres résumés de cours de physique chimie en première sur notre site : Interaction et champs, statique des fluides, mouvement et forces, aspects énergétiques des phénomènes électriques, etc.

Réaction de combustion en 1ère

1. La réaction de combustion

* d’un composé organique oxygéné (comportant C, H, et éventuellement O) $\mathrm{C_xH_yO_z}$ appelé carburant

* dans le dioxygène $\mathrm{O_2}$ appelé comburant

Donne les deux produits suivants :

* du dioxyde de carbone $\mathrm{CO_2}$

* et de l’eau $\mathrm{H_2O}$

Selon la réaction

$\mathrm{aC_xH_yO_z+bO_2\rightarrow cCO_2+dH_2O}$

Pour déterminer les coefficients stœchiométriques $a$ , $b$ , $c$ et $d$ , on procède comme suit :

(1) on prend en général $a=1$

(2) on équilibre les carbones grâce à $c$

(3) on équilibre les hydrogènes grâce à $d$

(4) on équilibre les oxygènes grâce à $b$

(5) on peut éventuellement multiplier les coefficients ( $a$ en particulier) par 2 pour éviter les demis.

Exemple : La réaction de combustion de l’éthanol

Écrire et équilibrer la réaction de combustion de l’éthanol dans le dioxygène. ?

Corrigé de l’exemple :

* L’éthanol a pour formule brute

$\mathrm{C_2H_6O}$

* prenons $a=1$

* Pour équilibrer les C, on prend $c=2$

* Pour équilibrer les H, on prend $d=3$

* On a donc $2\times 2+3\times 1=7$ oxygènes à droite. *

Comme on a un atome O dans l’éthanol, il en manque 6, on prend donc $b=3$

L’équation s’écrit donc

$\mathrm{C_2H_6O+3O_2\rightarrow 2CO_2+3H_2O}$

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2. Combustion dans l’air

Dans la grande majorité des cas, la combustion d’un composé organique se fait dans l’air, qui contient environ 1/5 de dioxygène et 4/5 de diazote.

La masse molaire moyenne de l’air vaut donc environ :

$M\simeq \dfrac15M_{O_2}+\dfrac45M_{N_2}=29~\mathrm{g\cdot L^{-1}}$

Si la combustion complète d’une certaine quantité de matière d’un composé organique nécessite $n$ moles de dioxygène, il faudra $5n$ moles d’air.

Le diazote $\mathrm{N_2}$ ne participe pas à la réaction, on dit qu’il en est spectateur.

Énergie et réaction chimique 1ère : Énergie de combustion

1. Energie molaire de liaison.

* L’énergie d’une liaison particulière entre deux atomes dans une molécule est celle qu’il faut lui fournir pour séparer les deux atomes .

Les valeurs $E_l$ sont fournies dans les tables, exprimées en $\mathrm{J\cdot mol^{-1}}$

2. Énergie molaire de réaction.

On considère une réaction chimique, par exemple une réaction de combustion.

Lorsqu’elle s’opère, on brise toutes les liaisons des réactifs (« atomisation ») puis on reforme toutes les liaisons des produits.

L’énergie molaire de réaction est donc

$E_r=\Sigma E_l(\mathrm{reactifs})-\Sigma E_l(\mathrm{produits})$

Les sommations se font évidemment en respectant les coefficients stœchiométriques.

Elle s’exprime en $\mathrm{J\cdot mol^{-1}}$

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3. Énergie de réaction

4. Pouvoir calorifique

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Cours sur l’énergie et réactions chimiques en 1ère

Réaction de combustion en 1ère

1. La réaction de combustion

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2. Combustion dans l’air

Énergie et réaction chimique 1ère : Énergie de combustion

1. Energie molaire de liaison.

2. Énergie molaire de réaction.

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3. Énergie de réaction

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