Réaction endothermique

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Une réaction chimique ou un processus physique est dit endothermique s'il est accompagné d’une absorption de chaleur. C'est l'opposé d'une réaction ou d'un processus exothermique. L'énergie requise pour briser les liaisons dans les réactifs est supérieure à l'énergie dégagée par la formation de liaisons dans les produits.

Liste de phénomènes endothermiques[modifier | modifier le code]

  • Transitions de phases (état de la matière) (vapeur, solide, liquide);
    • Transitions de liquide à gazeux : vaporisation. Par unité de poids, la totalité de la chaleur nécessaire au changement d'état à une pression donnée est dite chaleur latente de vaporisation;
    • Transitions de solide à liquide : fusion Par unité de poids, la totalité de la chaleur nécessaire au changement d'état à une pression donnée est dite chaleur latente de fusion;
    • Transitions de solide à gazeux : sublimation ;
  • Détente des gaz ;
  • Dissolutions (La plupart) d’un soluté dans un solvant ;
  • Désorption d’un gaz ;
  • Cuissons d'aliments au four, en règle générale, provoquent beaucoup d'évaporation (donc des endothermies), c'est d'ailleurs de la que viennent les règles de quasi proportionnalité des temps de cuisson aux masses des aliments cuits (compensation des énergies perdue par évaporation);
  • Réactions (La plupart) de décomposition chimique.

Exemples, illustrations de phénomènes endothermiques[modifier | modifier le code]

  • Evaporation:
    • Refroidissement éolien: Voilà une endothermie très amplifiée, accélérée par la vitesse du vent (cette vitesse et sa prédiction est nécessaire par exemple en météorologie, pour l'alpiniste). Le principe de cette endothermie est utilisé dans le fonctionnement du psychromètre, appareil mesurant l'humidité à partir des écarts de températures entre une zone sèche et une zone humide.
    • Refroidissement physiologique nécessaire pendant l'effort (éolien et massique) engendré naturellement et automatiquement par la sudation.
    • Refroidissement des pieds paraissant contradictoire, mais sensible, observé quand on entre avec des chaussures humides dans une pièce chauffée et sèche, ou dans une voiture avec l'air pulsé sur les chaussures.
    • Refroidissement très brutaux, utilisés en métalurgie pour les opérations de trempe (avec de l'eau, de l'huile, ou de l'air en jet).
  • Fusion:
    • Fusion de la neige sur un parre-brise chaud provoque un important échange refroidissant par l'endothermie de la fusion. La buée à l'intérieur augmente avec la quantité et masse des flocons fondant. Les canadiens n'ont d'ailleurs pas le droit de rouler avec une couche de neige ancienne sur leur voiture (en partie pour cela). La réglementation leur impose le nettoyage avant le départ sous peine de contravention.
    • Fusion de la glace et la neige sur les routes en hiver surtout quand elle est artificialisée par le salage. Elle abaisse donc alors nettement la température du support brutalement. Pour cette raison ces opérations de salage doivent être évitées en soirée, le refroidissement nocturne pourrait amplifier le regèle. La route lessivé, sel enlevé, pourrait alors regeler par exemple capter la vapeur d'eau reformant de la glace.
  • Contre-exemple qui se produisent à basse température, d'analyse peu aisée:
    • Technique de protection du gel des arbres fruitiers par arrosages lors de leur début de période de végétation et floraisons: elle provoque des exothermies (aspersions de protection du gel).

Réaction chimique endothermique[modifier | modifier le code]

La chaleur mise en jeu lors d'une réaction chimique effectuée à température et pression constante (sans montage électrochimique de pile), correspond à la variation de la fonction d'état enthalpie : ΔH. Cette différence d’énergie, exprimée en kilojoules par mole, peut être :

  • Positive (endothermique)[1] ;
  • Négative (exothermique)[2] ;
  • Nulle (athermique).

Une réaction endothermique peut s'écrire sous la forme suivante :

Réactifs + ÉnergieProduits

Une réaction est endothermique lorsque les réactifs de départ possèdent des liaisons chimiques plus fortes que celles des produits formés : de l’énergie doit donc être absorbée depuis l’environnement pour créer les nouvelles liaisons.

Lors d'une réaction chimique endothermique, il faut constamment alimenter les réactifs en énergie pour que la réaction s'effectue. L’énergie calorifique mise en jeu lors d’une réaction endothermique est, par convention, considérée comme positive pour le système qui la reçoit.

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « endothermic reaction », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology (« Gold Book »), 2e éd. (1997). Version corrigée en ligne:  (2006-).
  2. (en) « exothermic reaction », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology (« Gold Book »), 2e éd. (1997). Version corrigée en ligne:  (2006-).

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]