Thermolyse (chimie)

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La thermolyse ou décomposition thermique ou dissociation thermique est une décomposition chimique causée par la chaleur, c'est-à-dire une rupture des molécules pour donner des composés moins complexes, ceux-ci pouvant être décomposés à leur tour si la chaleur augmente. L'énergie apportée doit rester dans certaines limites au-delà desquelles d'autres processus interviennent, notamment de combustion ou de calcination. Le processus fait apparaître des espèces qui n’existent pas à température ambiante de par leur instabilité.

La thermolyse est en général une réaction endothermique du fait de la chaleur nécessaire pour casser les liens chimiques des composants subissant cette décomposition. La température de décomposition d'une substance est la température à laquelle la substance se décompose chimiquement. Si la décomposition est suffisamment exothermique, un emballement de la réaction pouvant conduire à une explosion, l'excès de chaleur entretenant la réaction de décomposition.

Principe[modifier | modifier le code]

Les atomes forment des molécules en mettant en commun deux à deux leurs électrons libres (voir également l’article Liaison covalente). La dissociation thermique est le mécanisme inverse : un apport d’énergie peut briser certaines des liaisons covalentes, et la molécule perdre un ou plusieurs atomes pour, par exemple, former un ion, ou se rediviser en ses éléments fondamentaux (les atomes).

Concrètement, les molécules issues de la combustion se trouvent à des températures si hautes qu'elles se cassent. Ceci entraîne une diminution de la température de la flamme et donc une diminution du rendement de la combustion.

Exemples[modifier | modifier le code]

Le carbonate de calcium se décompose en oxyde de calcium et dioxyde de carbone lorsqu'il est chauffé :

CaCO3 → CaO + CO2.

L'eau, lorsqu'elle est chauffée à plus de 850 °C, subit la dissociation de ses composants. Il s'agit du craquage de l'eau :

2 H2O → 2 H2 + O2.

Quelques enthalpies de dissociation thermique[modifier | modifier le code]

Les valeurs sont données en kcal/mol[1].

T (K) N_A*k_B*T O_2 \rightarrow 2O H_2 \rightarrow 2H N_2 \rightarrow 2N N_2+O_2 \rightarrow 2NO 2H_2O \rightarrow 2H_2+O_2 2CO_2 \rightarrow 2CO+O_2 2H_2O \rightarrow 2OH+H_2 CO_2+H_2 \rightarrow CO+H_2O
298 - 119,118 104,204 225,930 43,160 115,596 135,275 134,256 9,840
400 - 119,450 104,508 226,232 43,180 116,084 135,504 134,760 9,711
600 - 120,996 105,096 226,804 43,196 117,000 135,584 135,611 9,293
800 - 120,432 105,676 227,320 43,210 117,810 135,408 136,275 8,799
1 000 - 121,794 106,234 227,774 43,230 118,492 135,099 136,781 8,304
1 200 - 121,106 106,760 228,174 43,248 119,038 134,712 137,153 7,838
1 400 - 121,378 107,250 228,528 43,262 119,468 134,277 137,425 7,406
1 600 - 121,624 107,692 228,850 43,270 119,812 133,813 137,623 7,002
1 800 - 122,844 108,096 229,146 43,266 120,082 133,326 137,761 6,622
2 000 - 122,040 108,462 229,424 43,252 120,300 132,831 137,848 6,266
2 200 - 122,216 108,794 229,686 43,222 120,484 132,332 137,898 5,925
2 400 - 122,368 109,096 229,936 43,178 120,642 131,834 137,920 5,597
2 600 - 122,502 109,368 230,176 43,116 120,786 131,338 137,919 5,277
2 800 - 122,618 109,614 230,414 43,040 120,924 130,849 137,901 4,963
3 000 - 122,716 109,840 230,648 42,968 121,060 130,364 137,871 4,653
3 200 - 122,802 110,046 230,884 42,842 121,192 129,887 137,827 4,347
3 400 - 122,874 110,230 231,128 42,722 121,332 129,416 137,775 4,042
3 600 - 122,938 110,396 231,380 42,588 121,482 128,950 137,723 3,735
3 800 - 122,996 110,542 231,646 42,444 121,644 128,491 137,670 3,423
4 000 - 123,048 110,670 231,928 42,290 121,820 128,031 137,616 3,105
4 200 - 123,098 110,780 232,232 42,126 122,012 127,577 137,563 2,784
4 400 - 123,144 110,872 232,560 41,954 122,218 127,128 137,517 2,455
4 600 - 123,192 110,948 232,916 41,774 122,440 126,676 137,472 2,110
4 800 - 123,240 110,010 233,302 41,588 122,678 126,227 137,434 1,775
5 000 - 123,292 110,054 233,720 41,398 122,930 125,775 137,400 1,422

Sources et Références[modifier | modifier le code]

  1. D'après les tables publiées par la JANAF

Articles connexes[modifier | modifier le code]