Processus de réaction exothermique, types et exemples

Leréaction exothermique est un type de réaction chimique dans lequel un transfert d'énergie se produit, principalement sous forme de chaleur ou de lumière. Le nom vient du préfixe grec exo, qui signifie "à l'étranger"; et le terme "thermique", qui désigne la chaleur ou la température.

En ce sens, les réactions exothermiques peuvent transférer d’autres types d’énergie à l’environnement où elles sont générées, comme les explosions et leur mode de transfert de l’énergie cinétique et sonore lorsque les substances en phase gazeuse à haute température manière violente.

De la même manière, dans le cas de l'utilisation de batteries, une réaction de type exothermique est également effectuée, à la seule condition que dans ce cas l'énergie électrique est transportée.

Index

• 1 processus
• 2 types
  • 2.1 Réactions de combustion
  • 2.2 Réactions de neutralisation
  • 2.3 Réactions d'oxydation
  • 2.4 Réaction des termites
  • 2.5 Réaction de polymérisation
  • 2.6 Réaction de fission nucléaire
  • 2.7 Autres réactions
• 3 exemples
• 4 références

Processus

Auparavant, il était mentionné que lorsqu’une réaction exothermique se produit, une libération d’énergie se produit, ce qui peut être visualisé plus facilement dans l’équation suivante:

Réactifs (s) → Produit (s) + énergie

Ainsi, pour quantifier l'énergie absorbée ou libérée par un système, un paramètre thermodynamique appelé enthalpie (noté "H") est utilisé. Si dans un système (dans ce cas, une réaction chimique) il y a une libération d'énergie dans l'environnement, alors la variation de l'enthalpie (exprimée en ΔH) aura une valeur négative.

Sinon, si la variation de cette mesure est positive, elle reflète l'absorption de chaleur de l'environnement. En outre, l’ampleur de la variation d’enthalpie du système est une expression de la quantité d’énergie transférée vers ou depuis l’environnement.

Plus l'amplitude de ΔH est grande, plus la libération d'énergie du système vers le milieu environnant est importante.

En effet, dans ces réactions, l’énergie nette libérée lors de la création de nouvelles liaisons est supérieure à l’énergie nette utilisée dans la fragmentation des liaisons.

De ce qui précède, on peut en déduire que ce type de réactions est très fréquent, car les produits de la réaction ont une quantité d'énergie stockée dans les liaisons supérieure à celle contenue dans les réactifs initialement.

Types

Il existe différents types de réactions exothermiques dans les différents domaines de la chimie, que ce soit en laboratoire ou dans l’industrie; certaines sont réalisées spontanément et d'autres nécessitent des conditions spécifiques ou un type de substance tel qu'un catalyseur.

Les types de réactions exothermiques les plus importants sont les suivants:

Réactions de combustion

Les réactions de combustion sont celles du type redox qui se produisent lorsqu'une ou plusieurs substances réagissent avec l'oxygène, entraînant généralement la libération de lumière et d'énergie thermique (c'est-à-dire lumière et chaleur) lorsqu'une flamme est produite.

Réactions de neutralisation

Les réactions de neutralisation sont caractérisées par l'interaction entre une espèce acide et une substance alcaline (base) pour former un sel et de l'eau, qui manifestent une nature exothermique.

Réactions d'oxydation

Il existe de nombreuses réactions de ce type qui présentent un comportement exothermique, car l'oxydation de l'oxygène provoque la libération d'une grande quantité d'énergie, comme dans l'oxydation des hydrocarbures.

Réaction de termite

Cette réaction peut produire une température d'environ 3000 ° C et, en raison de la forte affinité de la poudre d'aluminium avec un grand nombre d'oxydes métalliques, elle est utilisée dans le soudage de l'acier et du fer.

Réaction de polymérisation

Ce type de réaction est celui qui se produit lorsqu'un certain nombre d'espèces chimiques appelées monomères réagissent, qui sont des unités qui, combinées, sont répétées en chaînes pour former des structures macromoléculaires appelées polymères.

Réaction de fission nucléaire

Ce processus fait référence à la division du noyau d’un atome considéré comme lourd - c’est-à-dire avec un nombre de masse (A) supérieur à 200 - pour produire des fragments ou des noyaux de taille plus petite avec une masse intermédiaire.

Dans cette réaction, où un ou plusieurs neutrons sont formés, une grande quantité d'énergie est libérée parce que le noyau avec un poids plus élevé a une stabilité inférieure à celle de ses produits.

Autres réactions

Il existe également d'autres réactions exothermiques de grande importance, telles que la déshydratation de certains glucides lors de leur réaction avec l'acide sulfurique, l'absorption d'eau par l'hydroxyde de sodium exposée à l'air libre ou l'oxydation des espèces métalliques dans de nombreuses réactions de corrosion.

Des exemples

Voici quelques exemples de réactions exothermiques qui produisent une variation d'enthalpie qui a une valeur négative du fait qu'elles libèrent de l'énergie, comme indiqué ci-dessus.

Par exemple, la combustion du propane est une réaction exothermique spontanée:

C₃H₈(g) + 5O₂(g) → 3CO₂(g) + 4H₂O (l)

Un autre cas de comportement exothermique est la réaction de neutralisation entre le carbonate de sodium et l’acide chlorhydrique:

NaHCO₃(ac) + HCl (ac) → NaCl (ac) + H₂O (l) + CO₂g)

Il présente également l'oxydation de l'éthanol en acide acétique utilisé dans les alcootests, dont la réaction complète est indiquée dans l'équation suivante:

3CH₃CH₂OH + 2K₂Cr₂O₇ + 8h₂SO₄ → CH₃COOH + 2Cr (SO₄)₃ + 2K₂SO₄ + 11h₂O

Une autre classe de réaction exothermique est la réaction dite thermite, dans laquelle l'aluminium est combiné avec un oxyde métallique, comme illustré ci-dessous:

2Al (s) + Foi₂O₃(s) → Al₂O₃(s) + Fe (l)

En plus des exemples expliqués ci-dessus, il existe une grande variété de réactions qui sont également considérées comme exothermiques, telles que la décomposition de certains déchets organiques pour le compostage.

Il met également en évidence l'oxydation du pigment luciférine par l'action de l'enzyme luciférase pour produire la bioluminescence caractéristique des lucioles, et même la respiration, parmi de nombreuses autres réactions.

Références

1. Wikipedia. (s.f.) Réaction exothermique. Récupéré de es.wikipedia.org
2. BBC (s.f.) Changements énergétiques et réactions réversibles. Récupéré de bbc.co.uk
3. Chang, R. (2007). Chimie, neuvième édition. (McGraw-Hill)
4. Walker, D. (2007). Réactions chimiques. Récupéré de books.google.co.ve
5. Saunders, N. (2007). Explorer les réactions chimiques. Récupéré de books.google.co.ve