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Vidéo de question : Décrire le transfert d’énergie dans un profil énergétique Chimie

Voici le profil réactionnel qui illustre les variations d’énergie chimique au fur et à mesure que les molécules de réactifs sont transformées en produits. Lequel des énoncés suivants constitue la meilleure description de cette réaction chimique? [A] L’énergie est absorbée par la réaction et les produits sont moins stables que les réactifs. [B] L’énergie est absorbée par la réaction et les produits sont plus stables que les réactifs. [C] L’énergie est libérée par la réaction et les produits sont moins stables que les réactifs. [D] L’énergie est libérée par la réaction et les produits sont plus stables que les réactifs.

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Transcription de vidéo

Voici le profil réactionnel qui illustre les variations d’énergie chimique au fur et à mesure que les molécules de réactifs sont transformées en produits. Lequel des énoncés suivants constitue la meilleure description de cette réaction chimique? (A) L’énergie est absorbée par la réaction et les produits sont moins stables que les réactifs. (B) L’énergie est absorbée par la réaction et les produits sont plus stables que les réactifs. (C) L’énergie est libérée par la réaction et les produits sont moins stables que les réactifs. Ou (D) l’énergie est libérée par la réaction et les produits sont plus stables que les réactifs.

Cette question nous demande d’interpréter le profil réactionnel illustré dans la figure. L’axe des 𝑦 représente la quantité d’énergie chimique dans le système. Les atomes et les molécules avec une énergie élevée sont représentés plus haut sur l’axe des 𝑦, tandis que les atomes et les molécules avec une énergie plus faible sont représentés plus bas. L’axe des 𝑥 représente la progression de la réaction. En nous déplaçant de gauche à droite sur le profil réactionnel, nous voyons comment les niveaux d’énergie varient du début à la fin de la réaction. Plus précisément, nous pouvons affirmer que le plateau à gauche du graphique représente le niveau d’énergie des réactifs, alors que le plateau à droite représente le niveau d’énergie des produits.

En examinant les choix de réponse, nous constatons que deux informations clés sont nécessaires pour pouvoir déterminer la bonne réponse. Premièrement, l’énergie est-elle libérée ou absorbée au cours de cette réaction? Deuxièmement, les produits de la réaction sont-ils plus stables ou moins stables que les réactifs? Pour répondre à la première question, nous pouvons constater que l’énergie du système diminue au cours de la réaction, ce qui signifie qu'elle s'échappe du système. En d’autres termes, l’énergie est libérée. Une réaction au cours de laquelle de l’énergie est libérée s'appelle une réaction exothermique.

Dans le cas contraire, l’énergie est absorbée au cours de la réaction, ce qui implique une courbe ascendante dans le profil réactionnel. L’énergie des produits est alors plus élevée que l’énergie des réactifs sur le graphique. Ce type de réaction s'appelle une réaction endothermique. Par contre, la réaction qui nous préoccupe ici libère de l’énergie. Nous devons également déterminer si les produits sont plus stables ou moins stables que les réactifs. Puisqu’ils sont situés plus bas sur le profil réactionnel, nous savons que les produits contiennent moins d'énergie que les réactifs. Mais comment l’énergie est-elle liée à la stabilité ? En fait, ces deux éléments sont inversement liés. Les molécules qui contiennent davantage d'énergie et qui sont situées en haut du profil réactionnel sont moins stables,

alors que les molécules qui contiennent moins d'énergie et qui sont situées en bas du profil de réaction sont plus stables. Comme les produits sont situés plus bas sur l’axe des 𝑦, ils contiennent moins d'énergie et sont donc plus stables. Il est logique qu'une entité qui contienne moins d'énergie soit plus stable, car elle est moins susceptible de varier, de se combiner, de se décomposer ou de libérer de l’énergie de façon spontanée. La deuxième information clé est donc que les produits sont plus stables que les réactifs, ce qui correspond au choix de réponse (D). L’énergie est libérée par la réaction et les produits sont plus stables que les réactifs. Le choix de réponse (D) est donc la bonne réponse.

En examinant le profil réactionnel, nous pouvons émettre des conclusions sur l’énergie et la stabilité des atomes et des molécules impliqués dans une réaction. Par conséquent, lequel des énoncés suivants constitue la meilleure description de cette réaction chimique? Il s'agit du choix de réponse (D). L’énergie est libérée par la réaction et les produits sont plus stables que les réactifs.

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