CHIMIE

1 UO 2 (s)
+ 4 HF (g)
1 (a) + 4 (b)
formation
des réactifs
()
1 UF4 (g)
+ 2 H2O (g)
1 (c) + 2 (d)
formation
des produits
U (s) + O 2 (g) + 2 H 2 (g) + 2 F 2 (g)
éléments dans leur état standard
de référence
Doc. 22 Ce diagramme montre que
la réaction (α) est une combinaison
des réactions de formation des différents
constituants.
Applications du premier principe à la chimie
15
COURS
Considérons à présent l’enthalpie molaire standard de O2 (g) à deux températures T1
et T2. Soit Cp 0 m , la capacité calorifique molaire standard sous pression constante du
dioxygène ; alors :
Hm 0 (O2, g, T2) – Hm 0 (O2, g, T1) = Cp 0 m(T).dT ≠ 0
7.3 Expression des enthalpies standard de réaction
à partir des enthalpies standard de formation
Montrons qu’une réaction peut être décomposée grâce aux réactions de
formation des constituants. Utilisons, pour cela, la loi de Hess établie au § 6.2.2.
Considérons, par exemple, la réaction suivante, qui intervient dans la préparation
du métal uranium à partir de son oxyde UO 2 :
(α) 1 UO 2 (s) + 4 HF (g) = 1 UF 4 (g) + 2 H 2O (g)
Écrivons l’équation de la réaction standard de formation de chaque constituant
du système :
(a) U (s) + O 2 (g) = UO 2 (s)
(b) 1/2 H 2 (g) + 1/2 F 2 (g) = HF (g)
(c) U (s) + 2 F 2 (g) = UF 4 (g)
(d) H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) = H 2O (g)
Il est facile de vérifier (doc. 22) que l’équation (α) peut être retrouvée en combinant
les équations proposées :
(α) = – 1 (a) – 4 (b) + 1 (c) + 2 (d)
Les coefficients qui figurent dans cette combinaison sont les nombres
stœchiométriques algébriques des différents corps composés figurant dans
l’équation (1).
Le résultat précédent est généralisable, car il traduit en fait un principe
général, le principe de conservation des éléments au cours des réactions
chimiques :
Toute équation peut être écrite comme la somme des équations de formation
de chaque constituant, affectées du nombre stœchiométrique
algébrique correspondant.
La loi de Hess permet d’en déduire une conséquence énergétique :
L’enthalpie standard de toute réaction d’équation 0 = Σ vi .Bi est
i
égale à la somme des enthalpies standard de formation de chaque
constituant, affectées du nombre stœchiométrique algébrique
correspondant :
(15.26)
Puisque les enthalpies standard de formation sont tabulées, c’est cette formule qui
est utilisée, en pratique, pour calculer dans un problème une enthalpie standard de
réaction. L’application 6 illustre ce résultat.
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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