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L’acétylène, C2H4, peut réagir avec une grande variété de composés pour produire des composés organiques utiles contenant des doubles liaisons carbone-carbone. Les énergies moyennes de liaisons spécifiques sont présentées dans le tableau. Après avoir calculé les variations totales de l’énergie de liaison par mole d’acétylène ayant réagi, placez les réactions suivantes dans l’ordre, de la plus exothermique à la moins exothermique.
Lors d’une réaction chimique, une partie ou la totalité des liaisons sont rompues. Ce processus nécessite de l’énergie. Nous appelons l’énergie nécessaire pour rompre une liaison chimique l’énergie de liaison, qui est donnée par mole de liaisons. L’énergie de liaison est équivalente à l’enthalpie. Comme il faut de l’énergie pour rompre les liaisons, le processus de rupture des liaisons dans une réaction chimique est endothermique. Donc, sa variation d’enthalpie est positive. Lorsque de nouvelles liaisons se forment, de l’énergie est libérée. Lorsque l’énergie est libérée, nous avons un processus exothermique. Donc, la variation d’enthalpie dans ce cas est négative.
La différence d’enthalpie entre la rupture et l’établissement de liaisons constitue la variation d’enthalpie de la réaction. Nous pouvons donc calculer la variation d’enthalpie totale de la réaction, et ainsi déterminer si la réaction est endothermique ou exothermique, en calculant la variation d’enthalpie pour les liaisons qui sont rompues, et en l’ajoutant à la variation d’enthalpie pour les liaisons qui se forment au cours de leur réaction.
Encore une fois, l’énergie de liaison est l’énergie nécessaire pour rompre une liaison chimique. Et donc une énergie de liaison négative est l’énergie libérée lorsqu’une liaison est formée. Nous pouvons trouver la variation d’enthalpie d’une réaction en prenant la somme des énergies de liaison des liaisons rompues, et en lui soustrayant la somme des énergies de liaison des liaisons qui se forment.
Puisque les liaisons qui sont rompues appartiennent aux réactifs, et les liaisons qui se forment appartiennent aux produits, on pourrait également penser à cela en prenant la somme des énergies de liaison pour les réactifs et en y soustrayant la somme des énergies de liaison pour les produits.
Maintenant, calculons la variation totale de l’énergie de liaison pour chacune des réactions, afin de déterminer laquelle est la plus exothermique.
Dans la première réaction, la triple liaison CC dans l’acétylène est rompue, ainsi que la simple liaison HCl. Nous formons une simple liaison CH, une double liaison CC et une simple liaison CCl. Donc, pour trouver la variation d’enthalpie de cette réaction, nous allons additionner les énergies de liaison des liaisons rompues et soustraire la somme des énergies de liaison des liaisons formées. Si nous prenons toutes les énergies de liaison du tableau, nous découvrirons que la variation d’enthalpie pour la première réaction chimique est de moins 77 kilojoules par mole.
Voyons maintenant la deuxième réaction chimique. Dans la deuxième réaction chimique, nous rompons à nouveau la triple liaison CC dans l’acétylène. Nous rompons la liaison simple HH et nous formons deux liaisons simples CH et une double liaison CC. Nous allons calculer l’enthalpie de la réaction en additionnant à nouveau les énergies de liaison des réactifs et en soustrayant la somme des énergies de liaison des produits. Nous voulons nous assurer que nous multiplions l’énergie de liaison de la liaison CH par deux, puisque nous en formons deux dans les produits. Si nous substituons tout par les valeurs du tableau, nous découvrirons que la variation d’enthalpie pour cette réaction est de 157 kilojoules par mole.
Enfin, regardons notre troisième réaction. Dans cette réaction, nous brisons la triple liaison CC et la simple liaison HBr. Et nous formons la simple liaison CH, la double liaison CC et la simple liaison CBr. Nous calculerons la variation de l’enthalpie pour la réaction de la même manière que pour les deux autres réactions. En utilisant toutes les données du tableau, nous obtiendrons une variation d’enthalpie de moins 101 kilojoules par mole pour cette réaction.
Maintenant, ordonnons nos réactions de la plus exothermique à la moins exothermique. Puisque exothermique veut dire variation d’enthalpie négative, la réaction la plus exothermique est la (2) suivie de la (3) puis de la (1).
