Question 1
Pour répondre à cette question, il suffit de comparer les énergies
de liaison. On lit (annexe) que par exemple D°(Cl-Cl) =
242 kJ / mol tandis que l’énergie de liaison d’une C-H est de l’ordre de
D° ~ 410 kJ / mol et l’énergie de liaison d’une C-C est de l’ordre de D°
~ 350 kJ / mol.
Il est donc logique que la liaison la plus fragile soit la première à
se briser en présence d’un amorceur.
Question 2
Si cet amorceur est un rayonnement lumineux, l’énergie apportée
par une mole de photon de fréquence n est E = NA.h.n . On a rupture de liaison si D° = E.
Question 3
Etapes possibles de propagation
La réaction proposée est la suivante :
2. CH3-H + Cl°
® H-Cl + CH3°
2 bis . CH3-H + Cl° ® CH3-Cl + H°
C’est encore une question d’énergie de réaction. Calculons
les enthalpies standard des réactions :
Réaction 2.
D
rH° (2) = D°(CH3-H)
- D°(H-Cl) = 439 - 431 = 8 kJ / mol
Réaction 2 bis.
D
rH° (2bis) = D°(CH3-H)
- D°(CH3-Cl) = 439 - 355 = 84 kJ / mol
Sur le plan énergétique, c’est la réaction 2 qui est nettement
favorisée.
Question 4
6. CH3° + CH3° ® CH3-CH3
Calculons les enthalpies standard de réaction.
Réaction 3.
D
rH° (3) = D°(Cl2)
- D°(CH3-Cl) = 242 - 355 = - 113 kJ / mol
Réaction 6.
D
rH° (6) = - D°(CH3-CH3)
= - 376 kJ / mol
La réaction 6 est considérablement plus exothermique que la réaction
3. Cette réaction est donc tout à fait probable et ce produit lors de la réaction. Mais
attention, seul le calcul du DrH° ne permet de
conclure à la faisabilité de la réaction. Un calcul complet doit être effectué à
l'aide de la fonction enthalpie libre, D rG°.
Question 5
On calcule les enthalpies standard de réaction.
Réaction 4. D rH° (4) = - D°(Cl-Cl) = -
242 kJ / mol
Réaction 5. D rH° (5) = - D° (CH3-Cl)
= - 355 kJ / mol
Réaction 6. D rH° (6) = - D°(CH3-CH3)
= - 376 kJ / mol
Les réactions sont toutes exothermiques, elles ont toutes une
probabilité certaine de se produire. Même remarque que précédemment, seul le calcul du
DrH° ne permet de conclure à la faisabilité de la
réaction. Un calcul complet doit être effectué à l'aide de la fonction enthalpie
libre, D rG°.
