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Avertissement

Les manipulations proposées se font seulement dans un laboratoire encadré, avec lunettes et gants. Les situations de sécurité donnent des repères de prudence ; elles ne remplacent ni une formation aux premiers secours ni les consignes d'un professionnel.

Parcours certifiant 153 · 2 modules offerts

Thermodynamique chimique : énergie des réactions et équilibres

Calculer la chaleur qu'une réaction dégage, savoir si elle peut se faire et jusqu'où elle ira, avec les principes de la thermodynamique

Domaine : Chimie Fondamentaux 30 h de travail 6 modules En français
  • 24leçons
  • 6labs
  • 6simulations
  • 6quiz
  • 1serious game
La promesse du parcours

En 30 heures, tu apprends à calculer la chaleur qu'une réaction dégage ou absorbe, à la mesurer, à prévoir si la réaction peut se faire à une température donnée et jusqu'où elle ira, puis à choisir les conditions qui la favorisent, en vérifiant chaque résultat sur des tables publiques et des ordres de grandeur réels.

Académie Elprofessor SibaEn ligne, à ton rythme, avec un certificat à la fin

Ce que tu sauras faire

  • Appliquer le premier principe à une réaction, distinguer travail et chaleur, et passer de ΔU à ΔH
  • Calculer une entropie de réaction et juger avec le second principe si une transformation est possible
  • Calculer une enthalpie de réaction par la loi de Hess, les enthalpies de formation et les énergies de liaison
  • Passer d'une enthalpie de combustion au pouvoir calorifique d'un combustible et estimer une température de flamme
  • Mesurer une chaleur de réaction ou de dissolution par calorimétrie, avec son incertitude, et la comparer aux tables
  • Utiliser l'enthalpie libre, les activités et le quotient de réaction pour prévoir le sens d'évolution d'un mélange
  • Calculer une constante d'équilibre à partir des tables, puis la composition d'équilibre d'un mélange, à la main ou au tableur
  • Prévoir l'effet de la température, de la pression et des quantités sur un équilibre, et justifier les conditions d'une synthèse industrielle

Pour qui, et avec quoi

Ce parcours est fait pour

  • Étudiants de première et deuxième années de sciences : chimie, génie des procédés, environnement, physique-chimie, métallurgie
  • Futurs ingénieurs des procédés et métallurgistes qui devront faire des bilans d'énergie et d'équilibre
  • Techniciens de laboratoire et de production qui veulent comprendre les mesures de chaleur et les réglages d'un procédé
  • Étudiants qui reprennent la thermodynamique chimique avant un examen ou un concours, où qu'ils vivent dans le monde francophone
  • Enseignants de physique-chimie qui veulent revoir ces bases avec des exemples concrets

Avant de commencer

  • La chimie du lycée : équation de réaction équilibrée, mole, masse molaire, concentration
  • Le calcul avec les puissances de dix, le logarithme népérien et l'exponentielle, avec une calculatrice scientifique
  • Les bases d'un tableur : formules, recopie, graphiques
  • Aucune manipulation n'est obligatoire : le lab de calorimétrie propose une option avec des données fournies pour qui n'a pas accès à un laboratoire

Ce qu'il te faut

Un tableur : LibreOffice Calc, libre et gratuit, Excel ou Google Sheets, avec l'outil de valeur cible ou le solveurLes valeurs clés du CODATA pour la thermodynamique, consultables gratuitement en ligneLe NIST Chemistry WebBook, base de données publique et gratuite : enthalpies de formation et de combustion, capacités thermiquesUne calculatrice scientifique, avec logarithme et exponentiellePour le lab de calorimétrie : un thermos ménager au bouchon percé ou un gobelet isolant avec couvercle, un thermomètre lisible au dixième de degré, une balance au centigramme si possible, une éprouvette graduéeLunettes de protection et gants pour l'option en laboratoire encadré

Comment tu apprends

01

Tu suis les leçons

24 leçons courtes, 5 h 07 au total, avec leurs diapositives et leurs points clés.

02

Tu pratiques dans les labs

6 labs : une consigne concrète, un livrable à rendre et des critères pour vérifier ton travail.

03

Tu t'entraînes

6 simulations de situations réelles et 6 quiz. La correction arrive tout de suite, avec son explication.

04

Tu prouves ce que tu sais

Un serious game pour décider en situation, puis un projet final à rendre. Ce sont les deux épreuves qui mènent au certificat Elprofessor.

Le programme, module par module

6 modules, dont 2 modules offerts24 leçons5 h 07 de leçons30 h de travail au total

Les leçons des modules offerts se lisent aussi sans compte : touche le titre d'une leçon.

Module 01OffertLes deux principes appliqués à la réaction4 leçons · 49 min · 1 lab · 1 simulation · 1 quiz

Objectif : Appliquer le premier et le second principe à une transformation chimique à volume ou à pression constants, distinguer travail et chaleur, et calculer une entropie de réaction à partir des entropies molaires standard.

  1. Leçon 01Système, état et énergie interneLire la leçon sans compte11 min
  2. Leçon 02Travail, chaleur et premier principeLire la leçon sans compte13 min
  3. Leçon 03Le second principe et l'entropieLire la leçon sans compte13 min
  4. Leçon 04Calculer une entropie de réactionLire la leçon sans compte12 min
  5. LabLe tableau d'entropies de six réactionsÀ rendre
  6. SimulationLes bouteilles de gingembre qui gonflent4 choix
  7. QuizQuiz du module 0180 % de bonnes réponses pour le valider5 questions
Module 02OffertEnthalpie de réaction et thermochimie4 leçons · 51 min · 1 lab · 1 simulation · 1 quiz

Objectif : Calculer une enthalpie de réaction avec la loi de Hess, les enthalpies de formation et les énergies de liaison, et estimer la température atteinte par une flamme.

  1. Leçon 01Enthalpie standard de réaction et de formationLire la leçon sans compte12 min
  2. Leçon 02La loi de HessLire la leçon sans compte13 min
  3. Leçon 03Les énergies de liaisonLire la leçon sans compte12 min
  4. Leçon 04Pouvoir calorifique et température de flammeLire la leçon sans compte14 min
  5. LabLe bilan énergétique d'une bouteille de gazÀ rendre
  6. SimulationLa publicité du distributeur de gaz4 choix
  7. QuizQuiz du module 0280 % de bonnes réponses pour le valider5 questions
Module 03Mesurer une chaleur de réaction4 leçons · 52 min · 1 lab · 1 simulation · 1 quiz

Objectif : Mesurer une enthalpie de réaction ou de dissolution par calorimétrie, estimer l'incertitude du résultat et le comparer aux valeurs des tables.

  1. Leçon 01Le principe du calorimètre12 min
  2. Leçon 02Mesurer une enthalpie de neutralisation ou de dissolution14 min
  3. Leçon 03La bombe calorimétrique13 min
  4. Leçon 04Incertitude et comparaison aux tables13 min
  5. LabMesurer une chaleur de dissolutionÀ rendre
  6. SimulationLa lessive de soude de la savonnerie4 choix
  7. QuizQuiz du module 0380 % de bonnes réponses pour le valider5 questions
Module 04Enthalpie libre et activité4 leçons · 51 min · 1 lab · 1 simulation · 1 quiz

Objectif : Utiliser l'enthalpie libre pour savoir si une réaction est possible à une température donnée, définir l'activité d'un constituant et écrire le quotient de réaction.

  1. Leçon 01L'enthalpie libre, un critère pratique12 min
  2. Leçon 02Le rôle de la température13 min
  3. Leçon 03L'activité d'un constituant12 min
  4. Leçon 04Le quotient de réaction14 min
  5. LabLa carte de faisabilité de cinq réactionsÀ rendre
  6. SimulationLe réchaud dans la chambre4 choix
  7. QuizQuiz du module 0480 % de bonnes réponses pour le valider5 questions
Module 05L'équilibre chimique et sa constante4 leçons · 50 min · 1 lab · 1 simulation · 1 quiz

Objectif : Calculer la constante d'équilibre d'une réaction en phase gazeuse ou en solution, puis la composition finale d'un mélange réactionnel.

  1. Leçon 01De ΔrG° à la constante d'équilibre12 min
  2. Leçon 02Manipuler les constantes d'équilibre11 min
  3. Leçon 03Composition d'équilibre en phase gazeuse14 min
  4. Leçon 04Équilibres en solution et entre liquides13 min
  5. LabCalculer une composition d'équilibre au tableurÀ rendre
  6. SimulationL'ester du lycée technique4 choix
  7. QuizQuiz du module 0580 % de bonnes réponses pour le valider5 questions
Module 06Déplacer un équilibre4 leçons · 54 min · 1 lab · 1 simulation · 1 quiz

Objectif : Prévoir l'effet de la température, de la pression et des quantités sur un équilibre, avec la relation de van 't Hoff et le principe de Le Chatelier, et justifier les conditions d'une synthèse industrielle.

  1. Leçon 01Agir sur les quantités : Q contre K12 min
  2. Leçon 02La température et la relation de van 't Hoff14 min
  3. Leçon 03L'effet de la pression et des gaz inertes13 min
  4. Leçon 04Choisir les conditions d'une synthèse15 min
  5. LabNote de conditions pour la synthèse de l'ammoniacÀ rendre
  6. SimulationL'urée qui s'envole4 choix
  7. QuizQuiz du module 0680 % de bonnes réponses pour le valider5 questions

Le serious game

Serious game · 6 étapesChrono indicatif

$ mission

Un four à chaux à remettre en route

Une mission en 6 étapes qui reprend tout le parcours. Le scénario complet s'ouvre dans ton espace quand tu as débloqué la suite du parcours.

  1. 01étape
  2. 02étape
  3. 03étape
  4. 04étape
  5. 05étape
  6. 06étape

À chaque étape, tu choisis parmi 4 options numérotées. Ton score et la correction, étape par étape, s'affichent à la fin.

Le projet final

Dossier thermodynamique d'une réaction réelle

C'est l'épreuve qui réunit tout le parcours : tu le réalises, puis tu le rends dans ton espace. Il est relu avec une grille de 6 critères. Le sujet complet s'ouvre quand tu as débloqué la suite du parcours.

Ton certificat

Chaque certificat porte un code unique : n'importe qui peut le vérifier en ligne. Il se règle à part, à la fin du parcours : 399 000 GNF. Il t'est délivré quand tu as débloqué la suite du parcours, rempli ces conditions et réglé ton certificat.

  • Avoir terminé les 24 leçons vidéo des six modules
  • Obtenir au moins 80 % à chacun des six quiz (tu peux recommencer, ton meilleur score est gardé)
  • Rendre les six labs avec leur livrable
  • Jouer le serious game jusqu'à la dernière étape
  • Rendre le projet final complet : fiche de données, classeur de calcul, bilan d'énergie, mesure ou critique de mesure, et note au décideur
  • Le certificat porte un code unique vérifiable en ligne ; il atteste une formation suivie et ne remplace ni un diplôme ni les crédits d'un cursus universitaire

Indépendance. Ce parcours est indépendant : il cite des données publiques du CODATA, du NIST et d'autres organismes, et des tableurs courants comme simples outils, sans aucune affiliation avec ces organismes ni avec les éditeurs de ces logiciels.

Tes questions

Combien coûte ce parcours ?

Rien pour commencer : les deux premiers modules sont offerts avec ton compte membre, le même que pour la Communauté. Leçons, labs, simulations, quiz et tuteur : tu avances sans payer. Ensuite, débloque la suite du parcours pour 100 000 GNF, en un seul paiement : tous les modules suivants et les épreuves finales. Le certificat vérifiable, délivré à la fin, se règle à part : 399 000 GNF.

Comment je paie, et quand mon accès est-il ouvert ?

Quand tu as fini les modules offerts, touche « Débloquer la suite » : WhatsApp s'ouvre avec ton message prêt. Siba te dit comment payer, par Orange Money, Wave ou carte, où que tu sois. Dès que ton paiement est vérifié, il ouvre la suite sur ton compte : tu retrouves tout dans ton espace, là où tu t'es arrêté(e).

Je peux avancer à mon rythme ?

Oui. Tout se passe en ligne : tu suis les leçons quand tu veux, ta progression est gardée sur ton compte et tu reprends là où tu t'es arrêté(e).

Comment mes réponses sont-elles corrigées ?

Les quiz, les simulations et le serious game sont corrigés tout de suite, avec l'explication de chaque réponse. Il faut au moins 80 % à chaque quiz pour le valider ; tu peux recommencer, ton meilleur score est gardé.

Les sources du parcours23 sources consultées pour écrire ce parcours
  1. CODATA, Key Values for Thermodynamics (Cox, Wagman et Medvedev) : enthalpies de formation et entropies standard à 298,15 K sous 1 bar, dont H₂O, CO₂, CO, O₂, C (graphite), NH₃, CaO (−634,92 kJ/mol ; 38,1 J/(mol·K)), Al, Al₂O₃ (corindon), I₂, HI, les atomes gazeux H, O, N, C et les ions H⁺, OH⁻, Na⁺, K⁺ (−252,14 kJ/mol ; 101,20 J/(mol·K)) et Cl⁻ (−167,08 kJ/mol ; 56,60 J/(mol·K)) en solution : codata.info
  2. NIST Chemistry WebBook, butane : ΔfH°(gaz) = −125,6 ± 0,67 kJ/mol et ΔcH°(gaz) = −2 877,5 kJ/mol (Pittam et Pilcher, 1972) : webbook.nist.gov
  3. NIST Chemistry WebBook, propane : ΔfH°(gaz) = −104,7 kJ/mol et ΔcH°(gaz) = −2 219,2 kJ/mol : webbook.nist.gov
  4. NIST Chemistry WebBook, méthane : ΔfH°, ΔcH° (environ −890 kJ/mol) et S° du gaz : webbook.nist.gov
  5. NIST Chemistry WebBook, éthane : ΔfH°(gaz) = −84 ± 0,4 kJ/mol (Manion, 2002), d'où une liaison carbone carbone d'environ 330 kJ/mol : webbook.nist.gov
  6. NIST Chemistry WebBook, ammoniac : ΔfH°(gaz) = −45,94 kJ/mol, S°(gaz) = 192,77 J/(mol·K) et coefficients de Shomate (NIST-JANAF) : webbook.nist.gov
  7. NIST Chemistry WebBook, hydroxyde de sodium solide : ΔfH° = −425,93 kJ/mol (tables NIST-JANAF) : webbook.nist.gov
  8. NIST Chemistry WebBook, capacités thermiques (équations de Shomate) du dioxyde de carbone, du diazote et de la vapeur d'eau, pour la température de flamme : webbook.nist.gov ; webbook.nist.gov ; webbook.nist.gov
  9. NIST, valeurs CODATA des constantes fondamentales : constante molaire des gaz R = 8,314 462 618 J/(mol·K), valeur exacte : physics.nist.gov
  10. U.S. Geological Survey, R. A. Robie et B. S. Hemingway, Thermodynamic Properties of Minerals and Related Substances at 298.15 K and 1 Bar (10⁵ Pascals) Pressure and at Higher Temperatures, Bulletin 2131, 1995, publication du gouvernement fédéral des États-Unis : calcite, S° = 91,7 J/(mol·K), ΔfH° = −1 207,4 kJ/mol, ΔfG° = −1 128,5 kJ/mol, et aragonite, S° = 88,0 J/(mol·K) (p. 25) ; sylvite KCl, S° = 82,59 J/(mol·K), ΔfH° = −436,5 kJ/mol (p. 252) : pubs.usgs.gov
  11. NIST, certificat de l'étalon SRM 39j, acide benzoïque pour la calorimétrie : 26 434 J/g ± 3 J/g, pour l'étalonnage des bombes calorimétriques (2007) : tsapps.nist.gov
  12. Royal Society, Ammonia: zero-carbon fertiliser, fuel and energy store, note de politique publique, février 2020 : procédé Haber-Bosch à 150 à 300 bar et 350 à 500 °C avec catalyseur, production d'environ 176 Mt en 2018, environ 1,8 % de l'énergie et des émissions de CO₂ mondiales : royalsociety.org
  13. GIEC, Lignes directrices 2006 pour les inventaires nationaux de gaz à effet de serre, volume 3, chapitre 2 « Mineral Industry Emissions » : calcination de CaCO₃, 0,43971 t de CO₂ par tonne de calcite, 0,785 t de CO₂ par tonne de CaO : document en ligne
  14. European Lime Association (EuLA), A Competitive and Efficient Lime Industry, résumé du rapport technique : calcaire chauffé entre 900 °C et 1 200 °C, préchauffage vers 800 °C, consommation d'énergie des fours comparée au minimum théorique, près des deux tiers des émissions venant de la décomposition du calcaire : eula.eu
  15. O. A. Marzouk, Adiabatic Flame Temperatures for Oxy-Methane, Oxy-Hydrogen, Air-Methane, and Air-Hydrogen Stoichiometric Combustion, arXiv 2503.11826, 2025 : méthane et air à partir de 298,15 K, environ 2 326 K en combustion complète et 2 224 K à l'équilibre chimique : arxiv.org
  16. B. R. Stanmore et P. Gilot, Review: calcination and carbonation of limestone during thermal cycling for CO₂ sequestration, Fuel Processing Technology 86 (2005) 1707-1743 : pression d'équilibre de décomposition du CaCO₃, Peq = 4,137 × 10⁷ exp(−20 474 / T) atm, d'après Silcox, Kramlich et Pershing (1989) : doi.org
  17. NIST Chemistry WebBook, dihydrogène, équation de Shomate (tables NIST-JANAF) : webbook.nist.gov
  18. NIST Chemistry WebBook, iodure d'hydrogène et diiode gazeux, équations de Shomate (tables NIST-JANAF), utilisées pour K(700 K) ≈ 57 : webbook.nist.gov ; webbook.nist.gov
  19. NIST Chemistry WebBook, propriétés thermophysiques de l'eau à saturation sous 1,013 25 bar : enthalpie de vaporisation d'environ 40,65 kJ/mol et entropie de vaporisation d'environ 109 J/(mol·K) à 373,1 K : webbook.nist.gov
  20. NIST Chemistry WebBook, fer, oxyde ferreux FeO et hématite Fe₂O₃, tables NIST-JANAF (Chase, 1998) : S°(Fe) = 27,32 J/(mol·K) ; FeO, ΔfH° = −272,04 kJ/mol et S° = 60,75 J/(mol·K) ; Fe₂O₃, ΔfH° = −825,50 kJ/mol et S° = 87,42 J/(mol·K) : webbook.nist.gov ; webbook.nist.gov ; webbook.nist.gov
  21. NIST Chemistry WebBook, éthanol liquide : ΔcH° = −1 367,6 ± 0,3 kJ/mol (Chao et Rossini, 1965) et S° = 159,86 J/(mol·K) (Haida, Suga et al., 1977) : webbook.nist.gov
  22. NIST Chemistry WebBook, α-D-glucose solide : ΔcH° = −2 805,0 ± 1,3 kJ/mol (Ponomarev et Migarskaya, 1960, réanalysé par Cox et Pilcher, 1970) et S° = 209,19 J/(mol·K) (Boerio-Goates, 1991) : webbook.nist.gov
  23. NIST Chemistry WebBook, saccharose solide : ΔcH° = −5 643,4 ± 1,8 kJ/mol (Ponomarev et Migarskaya, 1960, réanalysé par Cox et Pilcher, 1970) : webbook.nist.gov

Prêt(e) à commencer ?

Gratuit pour commencer : les deux premiers modules sont offerts avec ton compte. Débloque la suite du parcours pour 100 000 GNF.

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Certificat : 399 000 GNF

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Suite du parcours : 100 000 GNF

Certificat : 399 000 GNF

24 leçons 6 labs 6 simulations 1 serious game

Durée : 28 hCommencer gratuitement
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Gratuit pour commencer2 modules offerts

Suite du parcours : 100 000 GNF

Certificat : 399 000 GNF

24 leçons 6 labs 6 simulations 1 serious game

Durée : 28 hCommencer gratuitement
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