Réactions endothermiques et exothermiques

Léon perfectionne sa recette de limonade. Il a découvert qu'il pouvait la rendre pétillante en ajoutant du bicarbonate de soude ! Le bicarbonate de soude réagit avec une substance appelée acide citrique, c'est ce qui est dans le jus de citron. L'un des produits de cette réaction chimique est le dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone forme des bulles de gaz qui rendent la boisson pétillante.

Mais il y a autre chose dans cette réaction que nous pouvons étudier… Touche la tasse dans laquelle tu as mélangé le jus de citron et le bicarbonate de soude, Léon. Ca semble froid soudainement! Pourquoi? Pour comprendre cela, nous devons d'abord comprendre quelque chose sur l'énergie dans les réactions chimiques. Les réactions chimiques consistent à changer certaines substances : le réactif, en dans d'autres substances : les produits.

Pour que cela se produise, les liaisons chimiques entre les atomes des réactifs sont rompues, pour que les atomes puissent se réorganiser et créer de nouveaux liens, formant des produits. Les liaisons chimiques stockent de l'énergie. Lorsque les liens sont brisés et que de nouveaux liens se forment, l'énergie se déplace. Regardons la réaction se produisant dans la limonade de Léon. La liaison entre le bicarbonate de soude et l'acide citrique stocke moins d'énergie que les liaisons dans les produits de la réaction.

Ainsi, pour que les produits se forment, une énergie supplémentaire est nécessaire. L'énergie ne peut pas surgir de nulle part, Elle ne peut que se déplacer d'un endroit à un autre. Ici, l'énergie supplémentaire vient de l'environnement, et elle est absorbée sous forme de chaleur. La chaleur absorbée est transformée en énergie stockée dans les liaisons chimiques des produits de la réaction. C'est ce qui a rendu la boisson soudainement plus froide !

Des réactions qui absorbent l'énergie de l'environnement sont appelées des réactions endothermiques. Un autre exemple de réaction endothermique est le processus par lequel les plantes produisent de la nourriture : la photosynthèse. Lors de la photosynthèse, les plantes transforment le dioxyde et l'eau en glucose, mais pour le faire elles ont besoin d'absorber l'énergie du soleil. Sans énergie du soleil, la réaction ne se produit pas. Dans les réactions endothermiques le niveau d'énergie des réactifs est plus faible que le niveau énergétique des produits, et l'énergie est absorbée.

Mais il y a aussi des réactions chimiques dans lesquelles le niveau d'énergie des réactifs est plus élevé que celui des produits. Cela signifie qu'après la réaction, il reste de l'énergie. Cette énergie supplémentaire est libérée dans l'environnement. Tu peux juger par toi-même ! Mets un peu de détergent de lessive en poudre sur ta main, et mélange-le avec de l'eau froide jusqu'à ce que le détergent se dissolve.

Peux-tu sentir la chaleur? L'un des ingrédients du détergent de lessive est le carbonate de sodium. Lorsque le carbonate de sodium se dissout dans l'eau, une réaction chimique se produit. Les produits de cette réaction stockent moins d'énergie dans leurs liaisons que les réactifs, et l'énergie supplémentaire est libérée dans l'environnement. C'est pourquoi le mélange commence à être chaud.

Des réactions qui libèrent de l'énergie dans l'environnement sont appelées des réactions exothermiques. Un autre exemple de réaction exothermique est le feu ou la combustion. Lorsque du combustible, par exemple du bois, du gaz naturel ou de l'éthanol, brûle en présence d'oxygène, l'énergie est libérée sous forme de chaleur et de lumière, —que tu peux voir sous la forme d'une flamme. Puisque dans toutes les réactions chimiques certains liens sont brisés et de nouveaux liens se forment, il y a toujours de l'énergie transférée. Ainsi, toutes les réactions chimiques absorbent de l'énergie de l'extérieur, s'ils sont endothermiques, ou libèrent de l'énergie dans leur environnement, s'ils sont exothermiques.