Calculez la variation d’enthalpie globale ΔH à partir de réactions élémentaires combinées selon la loi de Hess, ou directement à partir des enthalpies standard de formation. Puisque l’enthalpie est une fonction d’état, les deux méthodes donnent le même résultat.
Enter each step reaction's ΔH (kJ). Reverse a step to flip its sign, or scale it with a multiplier, so the steps add up to your target reaction — Hess's law guarantees the sum is the same regardless of path.
Reaction (optional)ΔH (kJ)×Reverse
Default example: forming CO(g) from C(s) + ½O₂(g), built from two combustion steps with the second one reversed — a classic Hess's law problem.
Enter every species in the balanced target reaction with its coefficient and standard enthalpy of formation ΔHf (kJ/mol). ΔH = ΣΔHf(products) − ΣΔHf(reactants).
No extra inputs here — this tab reads whichever method you last used and explains what the result means.
Step-sum reading
Enter step ΔH values on the Step Reactions tab to see a reading here.
Formation-method reading
Enter product and reactant ΔHf values on the Formation Enthalpies tab to see a reading here.
Résultat
—
Enter step reactions or formation enthalpies to compute the overall ΔH.
ΔH (kJ)—
Type—
MéthodeStep reactions
5 min de lecture4 étapes7 termes3 exemples6 questionsΔH = Σ (step ΔH × multiplier × (reversed ? −1 : 1))
Certaines réactions sont impossibles ou peu pratiques à mesurer directement dans un calorimètre.
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Étapes
Comment utiliser cette calculatrice
4 étapes▸
1
Choisissez une méthode
Choisissez l’onglet Réactions élémentaires si vous disposez de plusieurs réactions connues et souhaitez combiner leurs valeurs de ΔH pour obtenir une réaction cible. Choisissez l’onglet Enthalpies de formation si vous connaissez plutôt les enthalpies standard de formation (ΔHf) de toutes les espèces de l’équation équilibrée.
2
Saisissez les valeurs de ΔH des étapes, avec inversion ou multiplicateur si nécessaire
Dans l’onglet Réactions élémentaires, saisissez la valeur de ΔH de chaque réaction en kJ. Si une réaction doit être inversée pour contribuer à la réaction cible, cochez sa case Inverser : le signe de ΔH sera changé. Si une étape doit être multipliée (par exemple, doublée pour correspondre à un coefficient de l’équation cible), indiquez le multiplicateur.
3
Ou saisissez les enthalpies de formation des produits et des réactifs
Dans l’onglet Enthalpies de formation, indiquez chaque espèce du côté des produits et des réactifs de l’équation cible équilibrée, avec son coefficient et son ΔHf (kJ/mol). Le calculateur soustrait automatiquement la somme des réactifs de celle des produits.
4
Consultez le ΔH global et son interprétation
La carte Résultat et l’onglet Résultat affichent le ΔH global de la réaction et précisent si elle est exothermique (elle libère de l’énergie, ΔH < 0) ou endothermique (elle absorbe de l’énergie, ΔH > 0).
Puisque l’enthalpie est une fonction d’état, le ΔH global d’une réaction est le même quel que soit le chemin emprunté pour passer des réactifs aux produits. On peut donc additionner les valeurs de ΔH de réactions qui, après inversion et/ou multiplication de certaines étapes, se combinent pour donner la réaction cible. Inverser une étape change le signe de son ΔH ; multiplier une étape par un coefficient multiplie son ΔH par le même facteur.
Différence des enthalpies de formation
ΔH = ΣΔHf(products) − ΣΔHf(reactants)
Pour une équation équilibrée, le changement d’enthalpie global est égal à la somme des enthalpies standard de formation des produits (chacune multipliée par son coefficient) moins la même somme pour les réactifs. Par définition, les éléments dans leur état standard (comme O₂(g) ou C(s), graphite) ont un ΔHf nul, puisque la formation d’un élément à partir de lui-même ne libère ni n’absorbe d’énergie.
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Glossaire
Termes clés expliqués
7 termes▸
Loi de HessPrincipe selon lequel le changement total d’enthalpie d’une réaction est indépendant du chemin suivi : il ne dépend que des états initial et final. Il permet de calculer le ΔH de réactions difficiles ou dangereuses à mesurer directement en combinant les valeurs de ΔH de réactions faciles à mesurer.
Enthalpie (H)Grandeur thermodynamique représentant le contenu thermique total d’un système à pression constante. L’enthalpie elle-même ne se mesure pas directement, mais ses variations (ΔH) pendant une réaction peuvent être mesurées par calorimétrie.
ΔH (variation d’enthalpie)Chaleur absorbée ou libérée par une réaction à pression constante. Un ΔH négatif signifie que la réaction libère de la chaleur (elle est exothermique) ; un ΔH positif signifie qu’elle en absorbe (elle est endothermique). Les unités sont généralement le kJ ou le kJ/mol.
Enthalpie de formation (ΔHf)Variation d’enthalpie lorsqu’une mole d’un composé se forme à partir de ses éléments dans leur état standard. Les valeurs tabulées de ΔHf (souvent notées ΔH°f pour l’enthalpie standard de formation) constituent les données de base de la méthode des enthalpies de formation.
ExothermiqueRéaction avec ΔH < 0 : elle libère de l’énergie, généralement sous forme de chaleur, dans son environnement. Les réactions de combustion en sont un exemple courant.
EndothermiqueRéaction avec ΔH > 0 : elle absorbe de l’énergie de son environnement. La photosynthèse et de nombreuses réactions de dissolution sont endothermiques.
Fonction d’étatPropriété qui dépend uniquement de l’état actuel d’un système (composition, température et pression), et non du chemin suivi pour atteindre cet état. L’enthalpie, comme l’énergie interne et l’entropie, est une fonction d’état : c’est précisément ce qui fonde la loi de Hess.
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Situations types
Exemples concrets
3 exemples▸
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Étudiante en chimie
Déterminer ΔH pour former CO à partir de deux étapes de combustion
La réaction cible C(s) + ½O₂(g) → CO(g) ne peut pas être mesurée directement : le carbone tend à brûler entièrement jusqu’à CO₂. Elle équivaut toutefois à l’étape 1 plus l’étape 2 inversée. L’inversion de l’étape 2 change son signe en +283.0 kJ. Somme : −393.5 + 283.0 = −110.5 kJ, valeur qui correspond à l’enthalpie de formation tabulée de CO et peut être vérifiée.
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Technicien de laboratoire
Combustion du méthane par la méthode des enthalpies de formation
Pour CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l), ΔH = −965.1 − (−74.8) = −890.3 kJ, valeur bien connue de l’enthalpie de combustion du méthane. O₂(g) étant un élément dans son état standard, son ΔHf est nul et il ne contribue pas à la somme.
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Enseignant expliquant la règle d’inversion
Pourquoi l’inversion d’une étape change son signe
Donnée : A → B ΔH = −50 kJ (releases 50 kJ)Recherché : B → A ΔH = +50 kJ (must absorb the same 50 kJ back)
Si la formation de B à partir de A libère 50 kJ, la transformation inverse de B en A doit absorber exactement 50 kJ : l’énergie est conservée sur le chemin inverse. C’est pourquoi l’option Inverser du calculateur multiplie simplement le ΔH d’une étape par −1 au lieu de recalculer la réaction.
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Référence
Citer cette calculatrice
APA et MLA▸
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Analyse approfondie
Pourquoi la loi de Hess fonctionne et comment l’utiliser
Certaines réactions sont impossibles ou peu pratiques à mesurer directement dans un calorimètre. Par exemple, lorsque l’apport en oxygène est limité, la combustion du carbone ne s’arrête pas proprement au monoxyde de carbone : elle se poursuit jusqu’au dioxyde de carbone. La loi de Hess permet aux chimistes de déterminer malgré tout le ΔH de ces réactions en les construisant à partir de réactions mesurables.
L’enthalpie est une fonction d’état
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La loi de Hess découle directement d’un fait : l’enthalpie dépend uniquement de l’état actuel d’un système — sa composition, sa température et sa pression — et non du chemin suivi pour y parvenir. Le ΔH total du passage d’un ensemble de réactifs à un ensemble de produits est donc fixe, que la réaction se déroule en une étape ou en plusieurs étapes intermédiaires. En additionnant le ΔH de n’importe quel chemin entre les mêmes états initial et final, on obtient toujours le même total.
Combiner des étapes : inverser et multiplier
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Pour appliquer la méthode de sommation, on choisit des réactions (généralement des réactions dont les valeurs mesurées de ΔH sont bien connues) que l’on peut additionner, après certaines transformations, pour obtenir la réaction cible. Deux opérations sont possibles : inverser une étape, ce qui change le signe de son ΔH, et multiplier une étape par un coefficient pour respecter la stœchiométrie de la réaction cible, ce qui multiplie son ΔH par le même coefficient. Une fois que la somme des étapes transformées donne la réaction cible, la somme de leurs ΔH transformés donne le ΔH recherché.
La méthode rapide des enthalpies de formation
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Au lieu de rechercher une chaîne de réactions mesurables pour chaque calcul, les chimistes ont tabulé l’enthalpie standard de formation (ΔHf) de milliers de composés : le ΔH associé à la formation d’une mole du composé à partir de ses éléments dans leur état standard. Comme la formation des réactifs et des produits à partir des éléments constitue elle-même un chemin valable au sens de la loi de Hess, le ΔH global de la réaction est simplement la somme des ΔHf des produits (pondérés par leurs coefficients), moins la même somme pour les réactifs. C’est généralement la méthode la plus rapide lorsque les données de formation de toutes les espèces sont disponibles.
Applications pratiques
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La loi de Hess sert notamment à calculer le contenu énergétique des combustibles, à estimer la faisabilité d’une réaction avant une expérience et à déterminer le ΔH de réactions qu’il serait dangereux ou lent de mesurer directement (comme une combustion partielle ou une réaction impliquant des intermédiaires instables). C’est l’un des premiers outils qui permettent aux étudiants de raisonner sur la thermochimie sans utiliser un calorimètre pour chaque réaction.
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Questions
Questions fréquentes
6 questions▸
Qu’est-ce que la loi de Hess ?+
La loi de Hess établit que la variation totale d’enthalpie d’une réaction est la même quel que soit le chemin suivi, car l’enthalpie est une fonction d’état : elle dépend uniquement des états initial et final, et non des étapes intermédiaires. On peut donc calculer le ΔH d’une réaction en additionnant les valeurs de ΔH d’étapes qui se combinent pour donner la même réaction globale.
Comment inverser une étape dans le calculateur ?+
Cochez la case Inverser sur la ligne correspondante. Inverser une réaction change le signe de son ΔH : si la réaction directe libère 50 kJ, la réaction inverse en absorbe 50 kJ. Le calculateur applique automatiquement cette inversion lorsque vous activez l’option.
À quoi sert le multiplicateur ?+
Il multiplie le ΔH de l’étape par le facteur indiqué, comme lorsque l’on multiplie une équation de réaction entière (tous ses coefficients et son ΔH) par une constante pour respecter la stœchiométrie de la réaction cible. Par exemple, doubler une étape pour fournir deux moles d’un intermédiaire nécessaire double également sa contribution au ΔH.
Comment fonctionne la méthode des enthalpies de formation ?+
ΔH = ΣΔHf(produits) − ΣΔHf(réactifs). On utilise l’enthalpie standard de formation de chaque espèce (kJ/mol), multipliée par son coefficient dans l’équation équilibrée. Par définition, les éléments dans leur état standard (comme O₂(g) ou le graphite) ont un ΔHf nul et ne contribuent donc pas à la somme.
Quelles unités utilise ce calculateur ?+
Les valeurs de ΔH et de ΔHf se saisissent et s’affichent en kilojoules (kJ). Pour les enthalpies de formation, exprimées en kJ/mol, le calculateur multiplie la valeur par le coefficient de chaque espèce pour obtenir sa contribution totale en kJ. Vérifiez que les données consultées sont cohérentes et ne mélangent pas kcal et J avant de les saisir.
Qu’est-ce qui rend une réaction exothermique ou endothermique ?+
Une réaction est exothermique lorsque son ΔH global est négatif : elle libère de l’énergie, généralement sous forme de chaleur, dans son environnement. Elle est endothermique lorsque ΔH est positif et qu’elle absorbe de l’énergie. Le calculateur indique le cas correspondant au ΔH calculé.
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