Diagramme énergétique d’une réaction – exothermique ou endothermique

Ce qu’elle montre

Un profil d’enthalpie compare l’enthalpie des réactifs et des produits le long du chemin réactionnel. Si les produits sont plus bas, de l’énergie est cédée au milieu extérieur : la réaction est exothermique et ΔH est négatif, comme pour la combustion du méthane, du dihydrogène ou du carbone. S’ils sont plus hauts, comme pour la décomposition thermique de CaCO₃, la réaction est endothermique et ΔH est positif. L’énergie d’activation Ea est la hauteur de la barrière au-dessus des réactifs. Un catalyseur offre une barrière plus basse sans modifier les deux niveaux, donc sans changer ΔH. La chaleur échangée vaut q = n·|ΔH|.

Mode d’emploi

Choisissez une Réaction dont l’enthalpie standard est réelle, ou choisissez ΔH personnalisé et fixez votre propre valeur. Cliquez sur Lancer la réaction et regardez le thermomètre du bécher monter ou descendre. Faites glisser le sommet ou modifiez l’Énergie d’activation Ea pour changer la barrière, puis activez et désactivez le catalyseur : le sommet s’abaisse, mais l’écart entre réactifs et produits et la variation de température restent identiques.

Paramètres modifiables

• Réaction CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O (ΔH = −890 kJ), 2H₂ + O₂ → 2H₂O(l) (ΔH = −571,6 kJ), C + O₂ → CO₂ (ΔH = −393,5 kJ), CaCO₃ → CaO + CO₂ (ΔH = +178 kJ), N₂ + O₂ → 2NO (ΔH = +180,6 kJ), ΔH personnalisé
• ΔH personnalisé (si « Personnalisé » est choisi) -1000–1000 kJ
• Énergie d’activation Ea (illustrative) 20–400 kJ
• Catalyseur présent (abaisse Ea)

Questions à explorer

1. Une réaction exothermique a-t-elle besoin d’un apport d’énergie pour démarrer, et comment le diagramme le montre-t-il ?
2. Activer le catalyseur modifie-t-il ΔH ou la variation de température de la solution ?
3. Pourquoi faut-il chauffer le calcaire (CaCO₃) en continu pour que sa décomposition se poursuive ?