Réaction spontanée
Une réaction spontanée est une réaction qui se produit sans apport d’énergie externe. Elle est gouvernée par les lois de la thermodynamique, notamment les grandeurs d’état enthalpie (ΔH) et entropie (ΔS).
Pour qu’une réaction soit spontanée, le produit (ΔG) de l’enthalpie libre de Gibbs doit être négatif (ΔG < 0).
Conditions de spontanéité
- Calculer ΔH et ΔS de la réaction.
- Déterminer ΔG à l’aide de la relation : ΔG = ΔH – TΔS.
- Analyser le signe de ΔG :
- Si ΔG < 0 : réaction spontanée.
- Si ΔG > 0 : réaction non spontanée.
- Étudier l’influence de la température (T) sur ΔG.
Exemple
Considérons la réaction de dissolution du chlorure de sodium (NaCl) dans l’eau :
Équation : NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)
Données :
- ΔH = +5 kJ·mol⁻¹ (endothermique)
- ΔS = +100 J·K⁻¹·mol⁻¹ (entropie augmente)
Calcul de ΔG à 298 K :
ΔG = 5000 J·mol⁻¹ – (298 K × 100 J·K⁻¹·mol⁻¹) = -24 800 J·mol⁻¹
Interprétation : ΔG < 0 → réaction spontanée.
Facteurs influençant la spontanéité
- Énergie de liaison : Plus les liaisons des produits sont stables, plus ΔH est négatif.
- Dispersibilité : Une réaction augmente l’entropie si les produits sont plus dispersés (ex : gaz).
- Température :
- Si ΔH < 0 et ΔS > 0 : réaction toujours spontanée.
- Si ΔH > 0 et ΔS > 0 : spontanéité dépend de T (ex : dissolution endothermique).
Conclusion
Résumé :
- Une réaction est spontanée si ΔG < 0.
- ΔG dépend de ΔH, ΔS et de la température.
- Les réactions exothermiques (ΔH < 0) sont souvent spontanées.
- Les réactions endothermiques (ΔH > 0) peuvent être spontanées si ΔS est suffisant.
✨ Continuez avec EduquIA
Accédez au bon générateur selon votre besoin, ou découvrez des outils complémentaires.