CHIMIE

Déterminer, à 298 K, ∆ r1H 0 , enthalpie standard
de la réaction (1) entre le tétraoxyde de diazote et
l’hydrazine :
(1) N 2O 4 (g) + 2 N 2H 4 () = 3 N 2 (g) + 4 H 2O (g)
connaissant les enthalpies standard de réaction, à
298 K, des réactions suivantes :
(2) NH 3 (g) = 1/2 N 2 (g) + 3/2 H 2 (g)
∆ r2H 0 = + 46,19 kJ . mol –1
(3) N 2O 4 (g) = 2 NO 2 (g)
7 Grandeurs tabulées
COURS
Le nombre de réactions chimiques étant illimité, il est impossible de dresser des
tables pour toutes les enthalpies standard de réactions. Les relations précédemment
établies permettent de réduire le nombre de données nécessaires ; toutes les espèces
chimiques peuvent formellement être préparées à partir des corps simples correspondants
; on a donc décidé de tabuler les données correspondantes.
7.1 Réaction standard de formation
La réaction standard de formation d’une espèce chimique, à une température
T et dans un état physique donné, est la réaction au cours de
laquelle une mole de ce corps, dans son état standard, est formée à
partir des corps simples correspondant aux éléments qui le constituent
; chacun de ces corps simples doit représenter l’état standard
de référence de l’élément à la température T.
Exemples :
Applications du premier principe à la chimie
APPLICATION 5
Utilisation de la loi de Hess
∆ r3H 0 = + 58,04 kJ . mol –1
(4) 2 NH 3 (g) = N 2H 4 () + H 2 (g)
∆ r4H 0 = + 142,80 kJ . mol –1
(5) 2 NO 2 (g) + 4 H 2 (g) = N 2 (g) + 4 H 2O (g)
∆ r5H 0 = – 1033,66 kJ . mol –1
Un corps simple est constitué d’atomes
du même élément.
Un corps composé est constitué d’atomes
de plusieurs éléments.
Exemple : corps simples de l’élément
carbone : Cgraphite, C diamant et C 60 .
15
Vérifions que l’équation (1) peut être retrouvée en
formant une combinaison convenable des équations
proposées :
4 × (2) 4 NH 3 (g) = 2 N 2 (g) + 6 H 2 (g)
(3) N 2O 4 (g) =2NO 2 (g)
2 ×(– (4)) 2 N 2H 4 () + 2 H 2 (g) =4NH 3 (g)
(5) 2 NO 2 (g) + 4 H 2 (g) =N 2(g) + 4 H 2O (g)
bilan 2 N 2H 4 () + N 2O 4 (g) =3N 2(g)+4H 2O(g)
La combinaison 4× (2) + (3) – 2 (4) + (5) convient ;
d’après la loi de Hess, nous pouvons en déduire que
l’enthalpie standard de réaction de la réaction (1) est :
∆ r1H 0 = 4 ∆ r2H 0 + ∆ r3H 0 – 2 ∆ r4H 0 + ∆ r5H 0
D r1H 0 = – 1 076,46 kJ .mol –1
Cette réaction, très exothermique, est utilisée pour la
propulsion des fusées.
Pour s’entraîner : ex. 8, 9 et 10
• C (graphite) + O 2 (g) =CO 2(g) est la réaction de formation de CO 2 (g) à toute
température car, quelle que soit la température, les états standard de référence des
éléments carbone et oxygène sont le carbone graphite et le dioxygène assimilé à
un gaz parfait.
• NO (g) + 1/2 O 2 (g) =NO 2(g) n’est pas la réaction de formation de NO 2 (g),
car NO n’est pas un corps simple.
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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