Incandescence

[XK150]

Salut ,

La réponse a déjà été donnée plusieurs fois précédemment .

La masse n'est pas conservée dans les réactions chimiques , ce qui est conservé , c'est le couple masse-énergie .
l'énergie ne peut pas apparaître à partir de rien .Elle ne peut apparaître qu'en détruisant une quantité de masse répondant à la relation E = m c2 .
Même si on peut le négliger couramment ( et les chimistes parlent de " conservation de la masse " ) , strictement parlant , même si faible ,
le changement de masse n'est jamais nul . Les chimistes peuvent toujours parler " d'énergie potentielle chimique " , c'est juste une autre façon de dire " masse " .
Sans trop développer , aussi bien dans les réactions nucléaires que chimiques , cette transformation masse - énergie se passe au niveau des liaisons ,
et il n'y a pas de nouvelles particules qui apparaissent .
Si vous mesurez la masse de 2 millions d'atomes d'hydrogène et d'un million d'atomes d'oxygène séparément , le résultat sera différent de la masse de un million de molécules d'eau .
Toujours se rappeler : l'énergie ne peut pas apparaître à partir de RIEN .
Dans le même esprit et peut être encore plus surprenant ( et déjà traité ici ) , un ressort de montre remonté a une masse supérieure à ce même ressort au repos .
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[franklin.]

bonjour,

cela veut-il donc dire, que les énergies de liaison peuvent être traduites en terme de masses ?
je suppose alors, que oui,

merci

[XK150]

Re ,

Je répète : Si vous mesurez la masse de 2 millions d'atomes d'hydrogène et d'un million d'atomes d'oxygène séparément , le résultat sera différent de la masse de un million de molécules d'eau .

Ce n'est pas assez clair ?

Si vous mettez 130 tonnes de combustible nucléaire neuf en réacteur , vous récupérerez 130 tonnes moins 4 kg environ au bout de 5 ans de fonctionnement .
( en fait , encore moins mais pour d'autres raisons qui ne sont pas le sujet d'aujourd'hui ).

Dans les calculs de bilan de réaction nucléaire , parler d'énergie de liaison ou de défaut de masse , c'est la même chose .

[franklin.]

Bonsoir,

je pose cette question, en espérant ne pas me tromper, (suite à toute cette discussion) :
l' énergie émise lors de l' incandescence est-elle le résultat d' un réagencement moléculaire, conséquence d' une réorganisation des liaisons chimiques ?

Merci.

[XK150]

Re ,

Oui , on peut le voir de cette façon : des liaisons sont rompues , d'autres se reforment , le bilan peut être un dégagement d'énergie .
https://www.cnrs.fr/cnrs-images/chim...ie/energie.htm

[Opabinia]

Incandescence

Bonjour,

Plusieurs affirmations qui s'affrontent ici sont justes pour l'essentiel, mais sont formulées d'une manière trop catégorique, ou accompagnées d'inexactitudes.

1°) Toute transformation exoergique s'accompagne, pour le système, d'une diminution de sa masse totale proportionnelle à l'énergie libérée, et donnée par la relation:

δm = E/c² .

Les réactions chimiques n'échappent pas à cette loi; cependant le défaut relatif de masse est si faible qu'il échappe à toute vérification pondérale.
On trouve par exemple pour la combustion du graphite:

C_graph + O_2gaz ---> CO_2gaz

∆U° = ∆H° = -393.5 kJ/mol ; M = 12.011 g/mol , ce qui conduit à:

δm/M = │∆U°│/Mc² = 3.645E-10 << 1

à mettre en comparaison avec la désintégration alpha du plutonium 239:

₉₄²³⁹Pu ---> ₉₂²³⁵U + ₂⁴He

E = 5.243 MeV ; M = 239.05 g/mol d'où:

δm/M = LE/Mc² = 6.0220E²³*5.243E⁶*1.6022E^-19/(239.05E^-3*2.998E⁸²) = 2.354E^-5 .

2°) L'émission lumineuse observée pour la flamme des bougies, même en présence d'une quantité suffisante d'oxygène, est due à la molécule (C₂) qui se forme transitoirement au cours de la combustion.

[franklin.]

Bonjour,

Au préalable, je voudrais poser une question : je suis allé sur l' article wikipedia couches électroniques, et j' y ai relevé cette phrase : Chaque couche électronique peut contenir un nombre maximum d'électrons égal à 2n2 : la couche K peut ainsi contenir jusqu'à 2 électrons, la couche L jusqu'à 8 électrons, la couche M jusqu'à 18 électrons, la couche N jusqu'à 32 électrons, la couche O jusqu'à 50 électrons, la couche P jusqu'à 72 électrons et la couche Q jusqu'à 98 électrons.

Je n' ai sûrement pas du tout compris mais le gaz rare, dont la couche M est saturée est, si je comprends bien l' argon, or sa dernière couche de valence n' est-elle pas saturée avec 8 électrons ?

Merci.

[Deedee81]

Salut,

Au préalable, je voudrais poser une question : je suis allé sur l' article wikipedia couches électroniques, et j' y ai relevé cette phrase : Chaque couche électronique peut contenir un nombre maximum d'électrons égal à 2n2 : la couche K peut ainsi contenir jusqu'à 2 électrons, la couche L jusqu'à 8 électrons, la couche M jusqu'à 18 électrons, la couche N jusqu'à 32 électrons, la couche O jusqu'à 50 électrons, la couche P jusqu'à 72 électrons et la couche Q jusqu'à 98 électrons.

Je n' ai sûrement pas du tout compris mais le gaz rare, dont la couche M est saturée est, si je comprends bien l' argon, or sa dernière couche de valence n' est-elle pas saturée avec 8 électrons ?

Dès qu'il y a plus d'un électron il y a des interactions et levée de la dégénérescence, ainsi dans la couche M il faut nettement plus d'énergie pour mettre un électron dans la sous-couche d. Ce sont donc les sous-couche s et p qui sont remplies, avec un total de 8 électrons.

A noter qu'il peut quand même y avoir des réactions chimiques même si elles sont difficiles. Ainsi, on a déjà synthétisé du fluorohydrure d'argon.

[Sethy]

Je n' ai sûrement pas du tout compris mais le gaz rare, dont la couche M est saturée est, si je comprends bien l' argon, or sa dernière couche de valence n' est-elle pas saturée avec 8 électrons ?

Merci.

Oui, effectivement. Mais les couches s'interpénètrent. Cela ne se voit pas tant qu'on n'a pas affaire à des éléments qui ont des électrons sur la 4ème couche, mais l'ordre de remplissage est le suivant :

1s2 2s2 2p3 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

Donc, comme on peut le voir les 2 électrons "s" du la 4ème couche sont moins énergétiques que les électrons 3d.

Donc oui, l'Argon (Z=18) a bien 8 électrons sur sa dernière couche (3s2 3p6), mais la couche 3 n'est pas entièrement remplie, il faudra attendre pour cela d'être au Zinc (Z=30).

P.S. : bizarre, je n'avais pas vu la réponse de DeeDee.

[franklin.]

Bonjour,

une autre question : au bilan, après réaction, je suppose que les électrons, pris dans leur ensemble, occupent globalement des couches plus "profondes", qu' avant réaction, est-ce juste ?

Merci.

[Sethy]

Bonjour,

une autre question : au bilan, après réaction, je suppose que les électrons, pris dans leur ensemble, occupent globalement des couches plus "profondes", qu' avant réaction, est-ce juste ?

Merci.

La réponse est non. Mais je comprends pourquoi tu penses cela.

Effectivement, l'énergie totale du système a diminué. Mais il faut aussi considérer d'autres interactions comme les énergies de liaisons entre atomes.

Si on prend la réaction C + O2 -> CO2 + Energie, l'énergie "produire" est exactement égale à la différence d'énergie de liaison entre (C + O2) et CO2.

[franklin.]

Si on prend la réaction C + O2 -> CO2 + Energie, l'énergie "produire" est exactement égale à la différence d'énergie de liaison entre (C + O2) et CO2.

Bonjour,

je me retrouve surpris, même ahurit, après avoir réfléchis (sûrement dois-je faire complètement erreur) :

-si on prend chaque atome séparément, et que l' on s' en tient aux couches de valence les plus externes, à gauche de l' équation (donc avant réaction), on a la carbone avec 4 électrons, et le dioxygène avec une liaison covalente ; si je fais la somme on a donc 4 électrons pour le carbone + 10 pour le dioxygène.

- Maintenant, en analysant la deuxième partie de l' équation, on a le dioxygène associé au carbone, avec une double liaison covalente, si on fait alors la somme de ces électrons on obtient, 4 électrons de covalence entre C et O², plus 4 électrons non partagés, pour chacun des atomes de dioxygène ; si je fais alors cette somme, on obtient 12 électrons.

Le réaction induit donc une économie de 2 électrons, de 14 vers 12.

(Est-ce un raisonnement, totalement incorrect ??)

Merci.

[coussin]

(Est-ce un raisonnement, totalement incorrect ??)

Merci.

Oui. Il me semble évident qu'il y a le même nombre d'électrons entre C+O2 et CO2...

[Sethy]

S'il y avait une différence d'électrons entre gauche et droite, il y aurait forcément des charges + ou - qui apparaitraient.

La logique que tu utilises est très bizarre donc je ne suis pas certains de bien voir où est l'erreur, mais il y en a en tout cas une, c'est quand tu parles d'une liaison covalente pour l'oxygène. Ce n'est pas exact non plus, mais si on simplifie à ce point-là, alors autant partir sur 2 liaisons covalentes (O=O), ce qui ajoute 2 électrons à gauche soit exactement ce qu'il te manque.

A ton niveau, le plus logique est de penser en terme de valence. Le Carbone a la valence 4 et l'oxygène la valence 2.

A un niveau un peu plus haut, le Carbone a 6 électrons dont 4 électrons sur sa couche périphérique et les oxygènes ont 8 électrons dont 6 sur leurs couches périphériques. Le carbone donne ses 4 électrons périphériques (et donc ressemble à l'Hélium puisqu'il ne lui "reste" plus que 2 électrons) et chacun des 2 oxygènes en prend 2 et ressemblent donc au Néon (qui a 10 électrons en tout).

[franklin.]

Bonsoir,

oui, en fait ce calcul est très simple, mais je me suis totalement planté au niveau des relations covalentes, de part et d' autres de l' équation le nombre total d' électrons sur les couches externes est 16 (en espérant ici, ne pas me tromper)...

merci.

[Sethy]

Bonsoir,

oui, en fait ce calcul est très simple, mais je me suis totalement planté au niveau des relations covalentes, de part et d' autres de l' équation le nombre total d' électrons sur les couches externes est 16 (en espérant ici, ne pas me tromper)...

merci.

16, c'est effectivement correct.