Fiche 65 • Les grandeurs standard de réaction
163
c) Grandeurs standard de réaction
Par définition, une grandeur de réaction n’est pas une variation, c’est une dérivée. Elle est
donc a priori définie pour n’importe quel avancement de la réaction et ne correspond pas à
une différence d’énergie entre l’état final et l’état initial de la réaction.
∆ r Z = f(x)
La grandeur de réaction ∆ r Z est donc inutilisable pour représenter simplement une réaction
chimique indépendamment des conditions expérimentales.
Par contre, à l’état standard, la grandeur de réaction ∆ r Z (notée ∆ r Z°) représente la variation
de Z entre la fin (produits seuls) et le début (réactifs seuls) de la réaction quand les quantités
de matière initiales des réactifs correspondent à leurs coefficients stœchiométriques et que la
réaction a lieu dans les conditions standard.
3. EN PRATIQUE…
* États standards de quelques corps à 25 °C
* Interprétations des grandeurs standards de réaction
Les tables thermodynamiques donnent pour la réaction ci-dessous les données suivantes :
∆ r H°(298) = – 285,92 kJ.mol –1
∆ r S°(298) = – 162,83 J.K -1 .mol –1
∆ r G°(298) = – 237,25 kJ.mol –1
Dans les conditions standard à 25 °C, la réaction totale entre 1 mole de dihydrogène et
0,5 mole de dioxygène correspond :
c à la libération de 285,92 kJ. En effet, le signe < 0 signifie une perte d’énergie pour le système. La réaction est dite exothermique (endothermique si ∆ r H° > 0). En conséquence, la
réaction totale entre 2 moles de dihydrogène et 1 mole de dioxygène correspond à la libération de 285,92 ¥ 2 = 571,84 kJ.
c à une diminution d’entropie, c’est-à-dire de désordre. Ceci est en accord avec le passage de
1,5 mole de gaz (état le plus désordonné possible) à 1 mole de liquide (état plus structuré
que l’état gazeux).
c à une diminution d’enthalpie libre. On sait qu’un système évolue préférentiellement dans le
sens de la diminution de G. La réaction considérée semble donc favorisée dans le sens
direct (gauche-droite).
∆ r Z° = Z°(produits) – Z°(réactifs)
Corps
État standard à 25 °C
État non standard à 25 °C
Eau
liquide
glace, vapeur d’eau
Carbone
graphite
diamant
CaCO 3
calcite
aragonite
Z
r
2
2
2
1
H (g)
O (g)
H O(l)
2
∆ °
+
=
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c) Grandeurs standard de réaction
Par définition, une grandeur de réaction n’est pas une variation, c’est une dérivée. Elle est
donc a priori définie pour n’importe quel avancement de la réaction et ne correspond pas à
une différence d’énergie entre l’état final et l’état initial de la réaction.
∆ r Z = f(x)
La grandeur de réaction ∆ r Z est donc inutilisable pour représenter simplement une réaction
chimique indépendamment des conditions expérimentales.
Par contre, à l’état standard, la grandeur de réaction ∆ r Z (notée ∆ r Z°) représente la variation
de Z entre la fin (produits seuls) et le début (réactifs seuls) de la réaction quand les quantités
de matière initiales des réactifs correspondent à leurs coefficients stœchiométriques et que la
réaction a lieu dans les conditions standard.
3. EN PRATIQUE…
* États standards de quelques corps à 25 °C
* Interprétations des grandeurs standards de réaction
Les tables thermodynamiques donnent pour la réaction ci-dessous les données suivantes :
∆ r H°(298) = – 285,92 kJ.mol –1
∆ r S°(298) = – 162,83 J.K -1 .mol –1
∆ r G°(298) = – 237,25 kJ.mol –1
Dans les conditions standard à 25 °C, la réaction totale entre 1 mole de dihydrogène et
0,5 mole de dioxygène correspond :
c à la libération de 285,92 kJ. En effet, le signe < 0 signifie une perte d’énergie pour le système. La réaction est dite exothermique (endothermique si ∆ r H° > 0). En conséquence, la
réaction totale entre 2 moles de dihydrogène et 1 mole de dioxygène correspond à la libération de 285,92 ¥ 2 = 571,84 kJ.
c à une diminution d’entropie, c’est-à-dire de désordre. Ceci est en accord avec le passage de
1,5 mole de gaz (état le plus désordonné possible) à 1 mole de liquide (état plus structuré
que l’état gazeux).
c à une diminution d’enthalpie libre. On sait qu’un système évolue préférentiellement dans le
sens de la diminution de G. La réaction considérée semble donc favorisée dans le sens
direct (gauche-droite).
∆ r Z° = Z°(produits) – Z°(réactifs)
Corps
État standard à 25 °C
État non standard à 25 °C
Eau
liquide
glace, vapeur d’eau
Carbone
graphite
diamant
CaCO 3
calcite
aragonite
Z
r
2
2
2
1
H (g)
O (g)
H O(l)
2
∆ °
+
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