Étant donné que la majorité des réactions chimiques et biochimiques
se déroulent sous la pression atmosphérique et sont donc appelées à
exercer un travail contre cette pression, les chimistes se servent généralement d'une fonction autre que l'énergie interne pour mesurer l'énergie
qui est disponible lors d'une réaction. Cette mesure s'appelle l'enthalpie, symbolisée par la lettre H. Les variations d'enthalpie, qui correspondent à ce qui est vraiment mesurable, sont symbolisées par !:J.H.
L'enthalpie d'une réaction représente la quantité d'énergie qui subsiste
après que le travail de poussée des molécules à l'encontre de la pression
atmosphérique a été exécuté. On se doit donc de faire remarquer que
dans le cas de réactions qui ne font intervenir que des solides et des
liquides, pour lesquelles les variations de volume sont habituellement
très petites, !:!.U et !:!.H seront pratiquement identiques.
Les réactions qui se produisent en libérant de la chaleur, c'est-à-dire
pour lesquelles le mélange réactionnel s'échauffe, sont qualifiées d'exothermiques. Pour celles-ci, la variation d'enthalpie est affublée d'un
signe négatif pour indiquer que les réactifs ont perdu de l'énergie en
se transformant en produits. À l'inverse, les réactions qui absorbent de
la chaleur sont qualifiées d'endothermiques. Lors de telles réactions,
le mélange réactionnel se refroidit et la variation d'enthalpie reçoit un
signe positif pour indiquer que, cette fois, les réactifs ont gagné de
l'énergie en se transformant en produits.
15.6 La calorimétrie
Les variations d'énergie qui sont associées aux diverses réactions chimiques peuvent être étudiées par des techniques relevant de la calorimétrie. Pour ce faire, la réaction chimique considérée est exécutée dans
un récipient particulier appelé un calorimètre.
La chaleur produite par ladite réaction est transférée à une masse
connue d'eau, et on mesure l'élévation de la température de cette eau.
Connaissant la masse d'eau présente, sa capacité calorifique, ainsi que
l'élévation de sa température, il est possible de calculer la quantité de
chaleur libérée par la réaction. La capacité calorifique de l'eau est la
quantité de chaleur qu'il faut fournir à 1 g d'eau pour en augmenter sa
température de 1 K.
Chaleur gagnée par l'eau et le calorimètre = Chaleur libérée par
la réaction = Variation de la température, (!:!. T) x Masse de l'eau
en grammes, (m) x Capacité calorifique de l'eau en joules par
kelvin et par gramme, (C)
Si la réaction voulue est exécutée dans un récipient étanche (que
l'on appelle une bombe calorimétrique), la quantité de chaleur mesurée
correspondra au !:!.U de ladite réaction, tandis que si le calorimètre fo nctionne à ciel ouvert, la: valeur mesurée correspondra au !:J.H.
Énergie 243
'f
se déroulent sous la pression atmosphérique et sont donc appelées à
exercer un travail contre cette pression, les chimistes se servent généralement d'une fonction autre que l'énergie interne pour mesurer l'énergie
qui est disponible lors d'une réaction. Cette mesure s'appelle l'enthalpie, symbolisée par la lettre H. Les variations d'enthalpie, qui correspondent à ce qui est vraiment mesurable, sont symbolisées par !:J.H.
L'enthalpie d'une réaction représente la quantité d'énergie qui subsiste
après que le travail de poussée des molécules à l'encontre de la pression
atmosphérique a été exécuté. On se doit donc de faire remarquer que
dans le cas de réactions qui ne font intervenir que des solides et des
liquides, pour lesquelles les variations de volume sont habituellement
très petites, !:!.U et !:!.H seront pratiquement identiques.
Les réactions qui se produisent en libérant de la chaleur, c'est-à-dire
pour lesquelles le mélange réactionnel s'échauffe, sont qualifiées d'exothermiques. Pour celles-ci, la variation d'enthalpie est affublée d'un
signe négatif pour indiquer que les réactifs ont perdu de l'énergie en
se transformant en produits. À l'inverse, les réactions qui absorbent de
la chaleur sont qualifiées d'endothermiques. Lors de telles réactions,
le mélange réactionnel se refroidit et la variation d'enthalpie reçoit un
signe positif pour indiquer que, cette fois, les réactifs ont gagné de
l'énergie en se transformant en produits.
15.6 La calorimétrie
Les variations d'énergie qui sont associées aux diverses réactions chimiques peuvent être étudiées par des techniques relevant de la calorimétrie. Pour ce faire, la réaction chimique considérée est exécutée dans
un récipient particulier appelé un calorimètre.
La chaleur produite par ladite réaction est transférée à une masse
connue d'eau, et on mesure l'élévation de la température de cette eau.
Connaissant la masse d'eau présente, sa capacité calorifique, ainsi que
l'élévation de sa température, il est possible de calculer la quantité de
chaleur libérée par la réaction. La capacité calorifique de l'eau est la
quantité de chaleur qu'il faut fournir à 1 g d'eau pour en augmenter sa
température de 1 K.
Chaleur gagnée par l'eau et le calorimètre = Chaleur libérée par
la réaction = Variation de la température, (!:!. T) x Masse de l'eau
en grammes, (m) x Capacité calorifique de l'eau en joules par
kelvin et par gramme, (C)
Si la réaction voulue est exécutée dans un récipient étanche (que
l'on appelle une bombe calorimétrique), la quantité de chaleur mesurée
correspondra au !:!.U de ladite réaction, tandis que si le calorimètre fo nctionne à ciel ouvert, la: valeur mesurée correspondra au !:J.H.
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