Bonsoir,

les cours de chimie du lycée commencent à être loin, et ma question avait été plus ou moins été abordée en cours.

J'ai cherché mais je n'ai pas su trouver les réponses à mes questions.

Je m'intéresse à la chimie en ce moment par curiosité on va dire, et je me demandais comment on peut prédire une réaction?

Expérimentalement il est facile de voir que : 

2H2 + O2 => 2H2

ou encore

CH4 + 2O2 => CO2 + 2H20

Mais ma question est comment on l'explique?

En lisant Wikipédia j'ai cru comprendre qu'il y a une histoire d'énergie et que les réactions vont naturellement toujours vers un état de plus basse énergie (en dissipant de l'énergie donc). de même les réactions endothermiques nécessitent un apport d'énergie pour être réalisées.

Mais bien que ce ne soit pas très clair dans mon esprit, je me demande quand même comment on peut dire que tels réactifs vont réagir , que la réaction va être exo/endo-thermique, ...

Voilà je n'attends pas spécialement un cours ici, mais si vous avez des notions à me conseiller d'approfondir voir des liens, je vous serais reconnaissant.

Merci d'avance

Yop. Pour cela on introduit de nouvelle grandeurs qui caractérisent la réaction comme l'enthalpie. et on applique les principes de la thermodynamique pour determiner l'état de notre système.  Pour le coups la page wiki suivante est plutôt bien faite(surtout la partie Application) : https://fr.wikipedia.org/wiki/Grandeur_de_réaction  . Hésite pas si tu as des questions sur le contenu

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Edité par edouard22 22 juillet 2017 à 23:31:02

Merci!

Je vais avoir de la lecture je vais pouvoir m'accrocher! Mais il me semblait qu'il y avait une histoire de liaisons entre les atomes et d'électronégativité mais je me trompe peut être. en tout cas à première vue ça n'a rien à voir avec la grandeur de réaction

Encore merci

En gros pour prédire

il faut d'abord calcule l'enthalpie. Et quand l'enthalpie de l'etat initial est supérieure à l'enthalpie de l'état finale, on à une réaction exothermique. 

Ensuite on regarde l'entropie, une réaction qui donne deux molécule à partir d'une seule est entropiquement favorable.

Et enfin il faut étudier la cinétique de réaction. C'est à dire la vitesse de chaque étape de la réaction. C'est un facteur important.

Il existe des réactions chimique endothermique qui sont défavorable Entropiquement mais qui ont lieu naturellement grâce à leur cinétique de réaction élevée.

Par exemple :

2H2 +O2 ---> 2H2O

Pour calculer l'enthalpie d'une réaction. On additionne les énergie de liaison des molécules de l'état initiale et de l'état final. Puis on compare.

Energie de liaison H-H = 432 Kj/mol

Energie de liaison O-O = 494 Kj/mol (liaison pi)

Energie de liaison O-H = 460 Kj/mol

Enthalpie de l'état initial = 2*432 + 494 = 1358 Kj/mol

Enthalpie de l'état final = 2(2*460) = 1840 Kj/mol

Eini<Efin

Réaction endothermique 

La réaction est défavorable entropiquement car on transforme trois molécules (2H2 + O2) en deux (2H2O).

Et pourtant cette réaction est trés favorable et fait naturellement et donne de l'énergie. C'est pars-ce-que la réaction est tellement rapide quelle devient favorable.

Voici le chemin réactionnel :

                                     ---                          

                                  -        -                              (delta E)

                                -             -                 

                              -                    ----Etat de transition-

                           -                                                         -

                       -                                                                 -

                     -                                                                       ----Etat final

                  -

-Etat initial-

Dans la réaction H2 + O2 --->H2O. La transition entre l'état de transition et l'état finale est très rapide et se fait quasi automatiquement.

Cela vient du fait que lorsque H2 se brise Cela forme un ion H moins (pKa = 40) très réactif. Et on gagne un delta d'énergie (delta E) entre le passage de l'état initial et l'état de transition.

C'est une réaction qui peut se faire sous la forme d'une combustion (3 fois puissant que le pétrole) ou par réaction red/ox (dans une pile a combustible).

Voila, voila, merci d'avoir lut. Si l’écologie vous intéresse je vous invite à envisager la réaction suivante :

HCOOH --(cat)--> H2 + CO2

Oui tout à fait, ça se voit encore mieux avec un peu de calcul !

En fait on peut montrer que la constante d'équilibre K vaut k_1 / k_-1 avec 1 le sens direct et -1 le sens indirect ; donc en fait si la réaction est très rapide (k_1 très grand) alors en fait K est énorme donc la réaction est thermodynamiquement favorable