Energie chimique et électromagnétisme

[Jean77]

On dit que l'énergie chimique est de nature électromagnétique, j'ai du mal à bien comprendre cela Peut on dire qu'une liaison covalente a pour origine une force électromagnétique? si ou comment bien comprendre l'origine de la force électromagnétiqme dans cette liaison.
Merci de votre aide

[gatsu]

On dit que l'énergie chimique est de nature électromagnétique, j'ai du mal à bien comprendre cela Peut on dire qu'une liaison covalente a pour origine une force électromagnétique? si ou comment bien comprendre l'origine de la force électromagnétiqme dans cette liaison.
Merci de votre aide

Tout dépend ce que l'on appelle de "nature electromagnétique". Ce serait mentir que de dire que l'intéraction électromagnétique n'intervient pas mais en grande partie la liaison covalente est en fait d'origine quantique dans le sens où l'état lié entre deux atomes apparait spontanément (à partir d'une certaine distance) comme un état de plus basse énergie stationnaire étant solution des equations de la mécanique quantique.

[Jean77]

Tout dépend ce que l'on appelle de "nature electromagnétique". Ce serait mentir que de dire que l'intéraction électromagnétique n'intervient pas mais en grande partie la liaison covalente est en fait d'origine quantique dans le sens où l'état lié entre deux atomes apparait spontanément (à partir d'une certaine distance) comme un état de plus basse énergie stationnaire étant solution des equations de la mécanique quantique.

Dans le cas d'une combustion par exemple, d'ou vient l'énergie calorifique dégagée? D'une diminution de l'énergie de liaison entre les atomes ou molécules?
Energie de liaison d'origine quantique? je ne peux pas la relier à une interaction fondamentale?

[gatsu]

Dans le cas d'une combustion par exemple, d'ou vient l'énergie calorifique dégagée? D'une diminution de l'énergie de liaison entre les atomes ou molécules?
Energie de liaison d'origine quantique? je ne peux pas la relier à une interaction fondamentale?

La cause physique fondamentale de la liaison chimique est une compétition, entre la vitesse des particules (électrons ici) et l'intéraction électromagnétique entre les électrons et les noyaux de chaque atome, qui conduit (au bout d'une certaine distance) à un état où les électrons "gravitent" autours des deux noyaux. Cet état ne pouvant être décrit mathématiquement que dans le cadre de la mécanique quantique.

En ce qui concerne la combustion c'est le cassage de liaisons chimiques qui libère de l'energie (mais c'est dans un sens plus compliqué puisque là c'est de la thermo. et qu'il faut tenir compte des contraintes du système).

[emaanet]

E=mC² n’est-il valable que dans le cas de réaction nucléaire ou toute énergie est-elle issue d’une conversion de masse en énergie ? Apres une combustion, la masse des résidus (Co², eau, etc...) est-elle inférieur à celle de l'essence et de l'oxygène qui on été transformé en "ces résidus + la chaleur + force mécanique" ?

[curieuxdenature]

Bonjour emaanet

dans une combustion on tient ça pour vrai mais c'est pratiquement impossible à mettre en évidence à cause du manque de sensibilité des balances actuelles.
Dans une combustion ordinaire la molécule en question "perd" une énergie d'environ 2 eV ce qui est très peu en rapport avec une réaction de fission qui dégagerait environ 200 méga eV. Par exemple, un gramme de matière fissile dégage autant d'énergie que 2 tonnes de charbon.

Ce qu'il faut entendre dans l'expression "défaut de masse" s'applique dans une réaction chimique comme dans une réaction nucléaire parce que l'opération se fait sur des objets qui reviennent au repos dans le réferentiel du labo.

[emaanet]

Wouaw… Comme c’est beau, simple… Toute E vient d'une M…. J’espérais cette réponse sans y croire… Sais-tu exactement quelle est le type de particule qui se trouve convertie en énergie dans ce cas préçis? Des électrons je suppose ?

Puis-je en profiter pour poser une autre question, qui reste plus ou moins propre à l’électromagnétisme, si je ne m’abuse, étant donné qu’il s’agit des photons :
Comment cette particule fait-elle pour être attirée par le champ gravitationnel d’un trou noir étant donné qu’elle n’a pas de masse ?

[mach3]

Sais-tu exactement quelle est le type de particule qui se trouve convertie en énergie dans ce cas préçis? Des électrons je suppose ?

dans le cas d'un réaction chimique, les atomes et leurs électrons sont conservés, ce n'est que la masse de l'édifice qui change. Exemple simple, dans la masse d'un atome d'hydrogène interviennent :
la masse de l'électron
la masse du proton
les énergies cinétiques de l'électron et du proton
l'énergie d'interaction électromagnétique entre proton et l'électron (en générale elle est négative)
Au final la masse d'un atome d'hydrogène est différente de la masse d'un proton + un électron (mais c'est non mesurable avec nos balances)
C'est la même chose pour tout atome ou molécule, c'est l'agencement qui fait que la masse de l'ensemble est différente de la masse des constituants.

C'est idem pour un noyau atomique, sauf que là, la différence devient significative : 2 protons + 2 neutrons, c'est plus lourd qu'un noyau d'hélium, car le noyau d'hélium contient en plus de ces 4 nucléons les énergies cinétiques et d'interactions nucléaires (assez négative dans ce cas). Par contre la différence, c'est que les constituants ne sont pas explicitement conservés lors de réaction nucléaire, par exemple un neutron peut se changer en proton en émettant un électron et un antineutrino (d'autres choses plus fondamentales sont conservées dans ce cas).

m@ch3

[curieuxdenature]

Wouaw… Comme c’est beau, simple… Toute E vient d'une M…. J’espérais cette réponse sans y croire… Sais-tu exactement quelle est le type de particule qui se trouve convertie en énergie dans ce cas préçis? Des électrons je suppose ?

Bonjour
en complément de ce que dit Mach3, il ne faut pas voir la perte de masse d'une réaction chimique comme une désintégration de particules parce que tu vas au devant de problèmes insolubles si tu considères les réactions qui absorbent de l'énergie, qui au final se trouvent donc être plus "lourdes" qu'au départ.

Pour y voir plus clair dans ce phénomène il faut obligatoirement étudier les mécanismes des orbitales électroniques, ce qui change dans les réactions chimiques ce sont les énergies de liaisons entre les produits finis et ces changements se résument à des "compression-expansion" de ces orbitales (si je peux me permettre l'analogie) qui se réarrangent selon des critères bien précis.
Les differences de masse sont dues uniquement aux phénomènes electromagnétiques perdus ou gagnés dans la bagarre.
- Gagnés, ils sont incorporés dans le système.
- Perdus ils sont rayonnés de diverses façons, qu'importe leurs sorts c'est un gain pour l'extérieur. Il n'y a pas que le facteur electromagnétique d'ailleurs, il y a l'énergie mécanique dans une explosion par exemple.

Là encore on ne déroge pas à la règle de Lavoisier, rien ne se perd tout se transforme.

[curieuxdenature]

Puis-je en profiter pour poser une autre question, qui reste plus ou moins propre à l’électromagnétisme, si je ne m’abuse, étant donné qu’il s’agit des photons :
Comment cette particule fait-elle pour être attirée par le champ gravitationnel d’un trou noir étant donné qu’elle n’a pas de masse ?

C'est un autre problème, depuis Einstein (pas que lui d'ailleurs) on voit ça comme la tajectoire la plus courte possible entre 2 points. C'est l'espace qui est transformé autour des masses, trou noir ou plat de choucroute, la lumière ne fait que suivre les coordonnées qui se présentent à elle. En gros bien sûr.

[emaanet]

C’est fou… Les interactions au sein de l’atome ont une masse… Je croyais que seules les particules en avaient.

Merci pour la qualité de vos réponses. Puis-je continuer à vos poser des questions ?
Un jeune physicien n’a pas su répondre à la première question :

La phisique quantique explique que le comportement de la matière, à l’échelle subatomique, est discret.
Prenons, par exemple, le spectre de la lumière visible. En combien de fréquences est-il divisible ? Une infinité ? Est-ce comme ça qu’il faut correctement poser la question : « Les fréquences du spectre visible appartiennent-elles à R ? »
Ou alors l’espace entre les salves de photons (longueurs d’ondes) est discret ; auquel cas, sait-on combien de fréquences peuplent le spectre visible ?

Deuxième question :
Pourquoi n’est-il pas possible d’utiliser l’intrication quantique pour communiquer de l’information ?

[mach3]

Afin de ne pas partir en hors-sujet, je te conseille d'ouvrir un nouveau fil pour ces questions auxquelles nous répondrons bien volontiers.

m@ch3