M4S2 - Notion de bioénergétique

Question 1

Définir enthalpie. Préciser la notation et l’unité de mesure

Answer 1

Energie totale d’un système, noté H, joules ou kilojoules

Question 2

Comment est appelée une réaction libérant de la chaleur ? Absorbant ?

Answer 2

Exothermique
Endothermique

Question 3

Comment est calculé la variation d’énergie totale au sein d’un système (formule) ?

Answer 3

Delta H = H final - H initial
Si delta H > 0 = endothermique
Si <0 = exothermique

Question 4

Définir entropie. Préciser la notation, unité

Answer 4

Mesure du chaos, du désordre, d’un système. Noté S, joule/kelvin-1

Question 5

Qu’est-ce qu’une réaction chimique spontanée ? Comment savoir si une réaction est spontanée par rapport à delta S

Answer 5

Se produit sans source d’énergie externe.
Delta S > 0

Question 6

A quoi sert l’énergie libre de Gibbs ?

Answer 6

Détermine si une réaction est spontanée dans le sens écrit. Donc déterminer la quantité d’énergie libre pour effectuer un travail.

Question 7

Donner la formule de delta G, sa définition et l’interprétation de ses résultats (avec les termes correspondants !), donner l’unité du resultat

Answer 7

Delta G = Delta H - T*Delta S
T= T° du système en kelvin
énergie disponible dans le système pour effectuer un travail.
=0 : état stable qui ne peut plus fournir de travail
<0 : instable, réaction spontanée, exergonique
>0 : Non spontanée, endergonique
KJ.mol-1

Question 8

Au niveau du métabolisme, comment se traduit une réaction exergonique ? Endergonique ?

Answer 8

Catabolisme
Anabolisme

Question 9

Lorsque l’énergie libre de Gibbs est calculée dans les conditions standards, de combien est la température ?

Answer 9

25° soit 6828kelvin
1°C = 273.15K

Question 10

Qu’est-ce qu’un couplage énergétique ?
Quel formule permet de le calculer ?

Answer 10

Entraînement d’un processus (qui nécessite de l’énergie) par un autre (qui fournit de l’énergie). Permet de déterminer si l’association de 2 réactions donne un résultat endergonique ou exergonique.
DeltaG = DeltaG (1)- DeltaG (2)

Question 11

Qu’est-ce qu’un couple redox ?

Answer 11

Un couple oxydant/réducteur (ou couple redox) est l’ensemble formé par un oxydant et un réducteur qui se correspondent dans la même demi-équation redox.

Question 12

Qu’est-ce qu’un oxydant ?
Un réducteur ?

Answer 12

Une molécule capable d’obtenir 1 ou plusieurs électrons
Molécule capable de céder un ou plusieurs électrons

Question 13

Qu’est-ce qu’une demi-équation rédox ?

Answer 13

Une équation chimique représentant la transformation de la forme oxydée d’un couple en sa forme réduite conjuguée sans qu’intervienne un second couple rédox, seul le nombre d’électrons transféré est indiqué.

Question 14

Qu’est-ce que le potentiel de réduction standard ? Notation, unité, interprétation des valeurs

Answer 14

Quantifie la tendance d’une espèce chimique à être réduite ou oxydée.
Noté E°’, en volt
E°’>0 = Aoxydant + e- -> Aréducteur (tendance à accepter des électrons)
E°’<0 = Aréducteur -> Aoxydant + e-

Question 15

Qu’est-ce qu’une réaction d’oxydoréduction ?

Answer 15

Une réaction d’oxydoréduction est un couplage entre une oxydation et une réduction. Elle fait intervenir une molécule oxydante (accepteur d’électrons) et une molécule réductrice (donneuse d’électrons) qui échangent entre elles un ou plusieurs électrons.
Réducteur 1 + Oxydant 2 → Oxydant 1 + Réducteur 2

Question 16

Un réaction d’oxydoréduction ne peut pas avoir lieu dans les 2 sens. Indiquer ce qui permet de déterminer le sens d’écriture spontané.

Answer 16

Les électrons sont fournis par le réducteur du couple ayant le potentiel de réduction le plus faible et sont acceptés par l’oxydant du couple ayant le potentiel redox le plus élevé. Autrement dit, l’oxydant le plus fort réagit avec le réducteur le plus fort.

Question 17

Quelle formule permet de calculer la variation du potentiel rédox au cours d’une réaction d’oxydoréduction ?

Answer 17

Delta E°’ = E°’ (oxydant le + fort) - E°’ (réducteur)
Delta E°’ : variation de potentiel redox en V.)

Question 18

Quelle est la formule qui permet de trouver delta G°’ par rapport à delta E’° ?

Answer 18

G°’ = – n F E°’
avec G°’ : variation d’énergie libre standard en J.mol–1 ;
n : nombre d’électrons transférés ;
F : constante de Faraday = 96 500 J.mol–1.V–1 ;
E°’ : variation de potentiel redox en V.

Question 19

Dans une réaction, que permet une enzyme ?

Answer 19

Réduction de l’énergie d’activation.
Accélèrent les réactions exergoniques.