Nous expliquons ce qu’est une réaction exothermique et ses différences avec une réaction endothermique. Aussi, des exemples de cette réaction chimique.
Qu’est-ce qu’une réaction exothermique ?
Une réaction exothermique est une réaction qui, lorsqu’elle se produit, libère de l’énergie sous forme de chaleur ou de lumière dans l’ environnement . Lorsque ce type de réaction se produit, les produits obtenus ont une énergie plus faible que les réactifs initiaux.
L’enthalpie est une grandeur qui définit le flux d’ énergie thermique dans les processus chimiques qui se produisent à pression constante . De plus, cette grandeur représente l’échange d’ énergie entre un système thermodynamique et son environnement. La variation de cette grandeur (ΔH) dans une réaction chimique est utilisée pour la classer comme endothermique ou exothermique.
ΔH>0 réaction endothermique.
ΔH<0 réaction exothermique.
Les réactions exothermiques sont très importantes dans les sciences biochimiques. Grâce à des réactions de ce type, les organismes vivants obtiennent l’énergie nécessaire pour maintenir la vie dans un processus appelé métabolisme.
La plupart des réactions exothermiques sont des réactions d’oxydation , et lorsqu’elles sont très violentes elles peuvent générer du feu, comme dans la combustion . D’autres exemples de ces réactions sont les transitions de la matière d’un état d’agrégation à un autre de moindre énergie, comme du gaz au liquide ( condensation ), ou du liquide au solide ( solidification ).
En effet, de nombreuses réactions exothermiques sont dangereuses pour la santé car l’énergie libérée est brutale et incontrôlée, ce qui peut provoquer des brûlures ou d’autres dommages aux êtres vivants .
Voir aussi: Principe de conservation de l’énergie
Différences entre les réactions exothermiques et endothermiques
Dans chaque réaction chimique, l’énergie est conservée. Ceci constitue la loi de conservation de l’énergie : l’énergie n’est ni créée ni détruite, elle est seulement transformée.
Dans les réactions endothermiques, l’énergie est absorbée pour transformer les réactifs en produits . Dans ce type de réaction, les liaisons des molécules qui constituent les réactifs sont rompues pour former de nouveaux composants. Ce processus de rupture de liaison a besoin de l’énergie en question. Un exemple en est le processus d’électrolyse de l’eau , où l’énergie électrique est fournie à la molécule d’eau pour la briser et la transformer en éléments qui la constituent.
En revanche, dans les réactions exothermiques, les réactifs libèrent de l’énergie chimique contenue dans les liaisons qui forment leurs molécules. L’énergie libérée peut être sous forme de chaleur ou de lumière.
More in: Réactions endothermiques
Exemples de réaction exothermique
Certaines réactions exothermiques connues sont :
- La combustion . Il s’agit d’une réaction d’oxydation très rapide qui se produit entre des matériaux appelés carburants et l’oxygène. Les carburants sont principalement constitués de carbone, d’hydrogène et, dans certains cas, de soufre. Des exemples de combustibles sont le gaz méthane, l’essence et le gaz naturel . Cette réaction libère de grandes quantités de chaleur, ce qui peut provoquer un incendie.
- L’oxydation du glucose. C’est la réaction que les animaux effectuent pour obtenir de l’énergie métabolique : nous prenons l’oxygène de l’ haleine et l’utilisons pour oxyder les sucres, brisant la molécule de glucose en molécules plus simples ( glycolyse ) et obtenant des molécules d’ ATP en récompense , riches en énergie chimique.
- Le mélange de potassium et d’eau . Le potassium est un déshydratant puissant qui, lorsqu’il est mélangé à de l’eau, libère de l’hydrogène et d’énormes quantités d’énergie lors d’une explosion. Cela se produit avec tous les métaux alcalins, mais pas toujours avec la même quantité d’énergie libérée.
- La formation d’ammoniac. Pour former de l’ammoniac (NH 3 ) on fait réagir de l’azote (N 2 ) et de l’hydrogène (H 2 ) , ce qui revient à obtenir une molécule moins énergétique que les molécules mises en réaction. Cette différence d’énergie doit être libérée et se produit sous la forme d’une augmentation de la température (chaleur).
