Réactions endothermiques vs exothermiques

Une réaction endothermique se produit lorsque l'énergie est absorbée par l'environnement sous forme de chaleur. Inversement, une réaction exothermique est une réaction dans laquelle l'énergie est libérée du système dans l'environnement. Les termes sont couramment utilisés dans les sciences physiques et la chimie.

Tableau de comparaison

Tableau de comparaison endothermique versus exothermique
Endothermique Exothermique
introductionProcessus ou réaction dans lequel le système absorbe l'énergie de son environnement sous forme de chaleur.Processus ou réaction qui libère de l'énergie du système, généralement sous forme de chaleur.
RésultatL'énergie est absorbée par l'environnement dans la réaction.L'énergie est libérée du système dans l'environnement.
Forme d'énergieL'énergie est absorbée sous forme de chaleur.L'énergie est généralement libérée sous forme de chaleur, mais peut également être de l'électricité, de la lumière ou du son.
ApplicationThermodynamique; physique, chimie.Thermodynamique; physique, chimie.
ÉtymologieMots grecs endo (intérieur) et thermasi (chauffer).Mots grecs exo (extérieur) et thermasi (chauffer).
ExemplesLa fonte des glaces, la photosynthèse, l'évaporation, la cuisson d'un œuf, la division d'une molécule de gaz.Explosions, fabrication de glace, fer rouillé, décantation du béton, liaisons chimiques, fission et fusion nucléaires.

Définition

Qu'est-ce qu'une réaction endothermique?

Une réaction ou un processus endothermique se produit lorsque le système absorbe l'énergie thermique du milieu environnant.

Qu'est-ce qu'une réaction exothermique?

Dans une réaction ou un processus exothermique, l'énergie est libérée dans l'environnement, généralement sous forme de chaleur, mais aussi d'électricité, de son ou de lumière.

Processus exothermiques vs endothermiques en physique

Classer une réaction ou un processus physique comme exothermique ou endothermique peut souvent être contre-intuitif. Faire un glaçon est le même type de réaction qu'une bougie allumée - les deux ont le même type de réaction: exothermique. Pour déterminer si une réaction est endothermique ou exothermique, il est essentiel de séparer le système réactionnel de l'environnement. Ce qui importe, c'est le changement de température du système, et non la chaleur ou le froid du système en général. Si le système se refroidit, cela signifie que de la chaleur est libérée et que la réaction qui se produit est une réaction exothermique.

L'exemple du feu ci-dessus est intuitif, car l'énergie est clairement libérée dans l'environnement. Faire de la glace, cependant, peut sembler le contraire, mais l'eau qui se trouve dans un congélateur libère également de l'énergie car le congélateur extrait la chaleur et l'expulse à l'arrière de l'unité. Le système de réaction à considérer n'est que l'eau, et si l'eau se refroidit, elle doit libérer de l'énergie dans un processus exothermique. La transpiration (évaporation) est une réaction endothermique. La peau mouillée est fraîche dans une brise car la réaction d'évaporation de l'eau absorbe la chaleur de l'environnement (peau et atmosphère).

En chimie

En chimie, l'endothermie et l'exothermie ne prennent en compte que le changement d'enthalpie (une mesure de l'énergie totale du système); une analyse complète ajoute un terme supplémentaire à l'équation pour l'entropie et la température.

Lorsque des liaisons chimiques se forment, la chaleur est libérée lors d'une réaction exothermique. Il y a une perte d'énergie cinétique dans les électrons qui réagissent, ce qui provoque la libération d'énergie sous forme de lumière. Cette lumière est égale en énergie à l'énergie de stabilisation nécessaire à la réaction chimique (l'énergie de liaison). La lumière libérée peut être absorbée par d'autres molécules, provoquant des vibrations ou des rotations moléculaires, d'où la compréhension classique de la chaleur. L'énergie nécessaire à la réaction est inférieure à l'énergie totale libérée.

Lorsque les liaisons chimiques se rompent, la réaction est toujours endothermique. Dans les réactions chimiques endothermiques, l'énergie est absorbée (puisée de l'extérieur de la réaction) pour placer un électron dans un état d'énergie supérieur, permettant ainsi à l'électron de s'associer à un autre atome pour former un complexe chimique différent. La perte d'énergie de la solution (l'environnement) est absorbée par réaction sous forme de chaleur.

Le fractionnement d'un atome (fission) ne doit cependant pas être confondu avec la "rupture d'un lien". La fission nucléaire et la fusion nucléaire sont toutes deux des réactions exothermiques.

Exemples quotidiens

Les réactions endothermiques et exothermiques sont fréquemment observées dans les phénomènes quotidiens.

Exemples de réactions endothermiques:

  • Photosynthèse: à mesure qu'il grandit, un arbre absorbe l'énergie de l'environnement pour séparer le CO2 et le H2O.
  • Évaporation: La transpiration refroidit une personne lorsque l'eau attire la chaleur pour se transformer en gaz.
  • Cuisson d'un œuf: L' énergie est absorbée par la poêle pour cuire l'œuf.

Exemples de réactions exothermiques:

  • Formation de pluie: La condensation de la vapeur d'eau en pluie expulse la chaleur.
  • Béton: Lorsque de l'eau est ajoutée au béton, les réactions chimiques libèrent de la chaleur.
  • Combustion: quand quelque chose brûle, petit ou grand, c'est toujours une réaction exothermique.

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