Travaux pratiques de chimie analytique Pharmacie - 1ère année

2003-2004

Calorimétrie
Mesure de l’énergie de dissociation de l’acide borique
1 – Notions de thermochimie
D’un point de vue microscopique, la température (T) traduit l’agitation des molécules. La propagation de l’agitation des molécules entraîne un transfert d’énergie de molécules en molécules. Le déplacement moyen de chaque molécule est nul lors de ce phénomène de propagation. Ce transfert d’énergie est relie à la notion physique macroscopique de chaleur (Q) définissant un échange d'énergie entre deux corps (ou systèmes) sans mouvement. Lorsqu’un mouvement à lieu, on parle alors de travail (W). Par exemple, si l'on met en contact deux corps qui ont une température différente, l'énergie interne (U) du corps le plus chaud diminue et celle du corps le plus froid augmente d'autant, il y a eu un transfert d'énergie (∆U) sous forme de chaleur. La chaleur est une grandeur mesurable (unité : Joule - J) par le biais de la mesure d’une différence de température. La calorie (cal) est une unité d’énergie encore très souvent utilisée et correspond à 4,1868 J. La mise en œuvre expérimentale de la mesure des chaleurs libérées s’appelle la calorimétrie. Premier principe de la thermodynamique : Pour tout système, il existe une forme d'énergie propre au système, appelée énergie interne U, fonction d'état extensive (c'est-à-dire qui dépend de la masse de l'échantillon considéré) du système et dont la variation ne peut résulter que d'un transfert de travail W et d'un transfert de quantité de chaleur avec l'extérieur: ∆U = W + Q. En appliquant, à un système chimique, le premier principe de la thermodynamique, il est possible d’établir une équivalence entre l’énergie interne, le travail et la chaleur. Si un système est isolé, c'est-à-dire qu'il n'échange ni chaleur ni travail avec l'extérieur, son énergie interne reste constante :

∆U = 0
L’enthalpie (H) est une fonction d’état définie par la relation suivante :