Variations d'enthalpie et d'énergie interne d'un système

Nous avons vu plus haut que la chaleur associée à une réaction chimique se déroulant à température constante correspondait

  • soit à la variation d'énergie interne si la transformation s'effectuait à volume constant

  • soit à la variation d'enthalpie si la transformation était effectuée à pression constante.

Le but de ce chapître est de pouvoir calculer la chaleur[1] fournie à un système dans lequel se produit une transformation[2] . La majorité des réactions chimiques se déroulant à pression constante, il apparaît surtout important de savoir calculer les variations d'enthalpie associées à ces réactions.

Variation d'enthalpie ou d'énergie interne d'un système.

C'est la variation de la grandeur d'état[3] considérée entre sa valeur à l'état final et sa valeur à l'état initial , par exemple pour l'énergie interne[4] du système :

\(\mathbf{\Delta U=U_\textrm{final}-U_\textrm{initial}}\)

Lorsqu'une réaction se produit à température constante, à laquelle est associée une variation d'énergie interne de réaction, la relation entre ces deux grandeurs est fonction de l' avancement de réaction[5] \(\xi\) :

\(\mathbf{\Delta U=\Delta_\textrm rU.\xi}\)

\(\Delta_\textrm rU\) représente la variation d'énergie interne associée à la réaction qui se produit. Elle correspond au \(\Delta U\) d'un système dans lequel la réaction se déroulerait avec un avancement de 1 mol. Nous verrons au paragraphe suivant la signification de l'opérateur \(\Delta_\textrm r\).

De même, on aura

\(\mathbf{\Delta H=\Delta_\textrm rH.\xi}\)