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thermochimie

Partie de la chimie qui étudie les phénomènes thermiques accompagnant les réactions.

Pour étudier, mettre au point et optimiser une réaction chimique, la connaissance détaillée des processus moléculaires à l'œuvre, souvent fort complexes, n'est pas indispensable. La mesure de la chaleur produite ou absorbée, objet de la thermochimie, est souvent suffisante. Elle a permis de rendre maintes réactions plus efficaces et en a même suggéré de nouvelles.

L'enthalpie

La thermochimie s'intéresse au contenu énergétique, l'enthalpie, propre à chaque système chimique. Certaines réactions, comme la combustion de l'essence, sont telles que les réactifs ont une enthalpie supérieure à celle des produits. La différence d'énergie est alors donnée au milieu extérieur sous forme de chaleur. La fabrication de l'essence par craquage du pétrole brut, en revanche, absorbe de l'énergie : l'enthalpie des réactifs est dans ce cas inférieure à celle des produits. Ces deux types de comportement, respectivement exothermique et endothermique, s'observent aussi lorsqu'il y a changement d'état physique. La sensation de froid produite par l'éther sur la peau est due à l'évaporation de l'éther, qui absorbe de la chaleur. Dans le cas d'une réaction réversible, la quantité de chaleur produite est identique à celle qui est consommée par la réaction inverse : si la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène fournit de l'eau et une quantité considérable d'énergie, la décomposition de l'eau en hydrogène et en oxygène réclame une dépense d'énergie équivalente, ce qui ruine les espoirs du « moteur à eau ».

Calorimétrie et énergie de liaison

La détermination des chaleurs de réaction peut être effectuée de façon expérimentale grâce aux techniques de la calorimétrie, mais on peut aussi l'obtenir par le calcul. Une transformation chimique résulte en effet de la rupture de liaisons interatomiques dans les réactifs, puis de la création de liaisons nouvelles dans les produits. À condition que l'on ait déterminé au préalable l'énergie de ces liaisons, le calcul des chaleurs de réaction se ramène à un bilan énergétique de ces regroupements. → chaleur