Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les propriétés thermodynamiques des composés organiques sont rassemblées en un tableau donnant, pour chaque composé, sa formule brute, son nom, son état, son enthalpie standard de formation, son entropie standard et sa capacité thermique, toutes ces grandeurs étant tabulées à 25 degrés Celsius. Les enthalpies de combustion, et les enthalpies libres de formation n’apparaissent pas, mais les calculs sur la base des valeurs tabulées sont présentés. Les valeurs relatives aux composés minéraux les plus souvent rencontrés dans les réactions organiques ont été ajoutées. En présence de données calculées et de données expérimentales, les dernières ont été retenues sauf lorsqu'elles s'écartaient trop des données calculées, qui ont dans ce cas été considérées plus réalistes.
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Pierre PERROT : Professeur émérite - Laboratoire de métallurgie physique - Université des sciences et technologies de Lille
INTRODUCTION
Les propriétés thermodynamiques des composés organiques sont rassemblées en un seul tableau donnant, pour chaque composé, sa formule brute, son nom, son état, son enthalpie standard de formation, son entropie standard et sa capacité thermique, toutes ces grandeurs étant tabulées à 25 ˚C. Dans ce tableau, nous avons choisi de privilégier le nombre de composés présentés aux dépens de données redondantes qu'il est possible de calculer, si besoin est, à partir des seuls éléments y figurant. C'est ainsi que nous n'avons présenté ni les enthalpies de combustion, ni les enthalpies libres standards de formation, mais nous expliquons comment les calculer simplement à partir des valeurs tabulées. En revanche, nous avons introduit les valeurs relatives aux composés minéraux les plus souvent rencontrés dans les réactions organiques. Ces composés sont au nombre d'une trentaine, ce qui, au prix d'un alourdissement du tableau de 2 %, présente l'avantage de le rendre autosuffisant. En plus de cet effort pour éviter les redondances, nous avons dû faire des choix, car il ne nous a pas été possible d'introduire toutes les valeurs dont nous disposions. En premier lieu, nous avons évité, à de très rares exceptions près, les composés pour lesquels il nous manquait une ou deux données. Ensuite, de façon parfois subjective, nous avons éliminé les composés pour lesquels les données nous semblaient aberrantes. Lorsque nous disposions de données calculées et de données expérimentales, nous avons privilégié ces dernières sauf lorsqu'elles s'écartaient trop des données calculées, auquel cas nous avons pensé que les résultats calculés étaient plus réalistes. En effet, l'évolution monotone des propriétés le long d'une série peut fournir une indication précieuse sur la crédibilité de certaines grandeurs. Nous présentons rapidement ci-dessous le tableau et donnons quelques exemples de la manière dont il peut être utilisé : calcul d'une enthalpie de combustion, d'une enthalpie libre de réaction, d'une constante d'équilibre. Un exposé plus détaillé peut être consulté en [K 610].
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Enthalpie de réaction3. Enthalpie de combustion
On considère, par convention, que la combustion d'un composé organique produit CO2 (g), H2O (l), SO2 (g) ; l'azote et les halogènes ne brûlent pas et libèrent par conséquence I2 (s), Br2 (l), N2 (g), Cl2 (g) et F2 (g).
La réaction de combustion du composé Cα Hβ Nγ Oδ Sε s'écrit donc :
L'enthalpie standard de combustion du constituant Cα Hβ Nγ Oδ Sε se calcule, à 298 K, par :
Exemple : ce calcul, appliqué à la combustion de l'alcool éthylique C2H5OH liquide pour donner de l'eau liquide, donne, à partir des données du tableau 1 :
Il aurait été possible de calculer l'enthalpie de combustion de l'alcool éthylique gazeux pour donner de la vapeur d'eau :
Ces valeurs sont très exactement celles qui sont couramment acceptées. Elles sont naturellement calculées à 25 ˚C, chaque constituant étant sous une pression standard de 0,1 MPa. L'enthalpie de combustion dépend peu de la pression. En revanche, sous une température différente de 25 ˚C, un calcul précis nécessite l'utilisation des capacités thermiques.
Remarque. Expérimentalement, il est plus facile de mesurer une enthalpie de combustion qu'une enthalpie de formation. La plupart des enthalpies de formation ont été obtenues à partir des mesures expérimentales de chaleur de combustion.
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Enthalpie de combustion
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - COX (J.D.), PILCHER (G.) - Thermochemistry of organic and organometallic compounds - . Academic Press, New York (636 pages, 2 000 substances) (1970).
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(3) - PEDLEY (J.B.), NAYLOR (R.D.), KIRBY (S.P.) - Thermochemical data of organic compounds - . Chapman & Hall, New York (Reprend et complète les données de ) (1986).
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(4) - STEPHENSON (R.M.), MALANOWSKI (S.) - Handbook of the thermodynamics of organic compounds - . Elsevier, New York (552 pages) (1987).
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(5) - WEAST (R.C.), GRASSELI (J.G.) - CRC Handbook of data on organic compounds - . 2nd Ed. CRC Press, Boca Raton, FL (1989).
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