Chapitre II l origine de la catalyse
L'origine de la catalyse
I. D'un point de vue thermodynamique
Il existe trois systèmes thermodynamique possibles : système isolé : aucun échange système fermé : échange d'énergie système ouvert : échange d'énergie et de matière
1. Première loi
L'énergie d'un système isolé est conservée
avec Q : quantité de chaleur
W : quantité de travail en Joule (J)
→ l'énergie dans un système est donc soit de l'énergie soit de la chaleur.
En chimie :
avec P : pression
V : volume
En chimie : H est une fonction d'état correspondant à l'enthalpie
Variation d'enthalpie : ΔH = ΔE + PΔV car on travail à pression constante
→ ΔH = Q + W + PΔV
→ ΔH = Q – PΔV + PΔV donc en chimie : ΔH = Q ← la variation d'enthalpie se traduit alors en chaleur
Si ΔH > 0 alors la réaction est endothermique (consommation de chaleur)
Si ΔH < 0 alors la réaction est exothermique (libère de la chaleur)
photosynthèse ←
Exemple du saccharose : C12(H2O)12 + 12O2 → 12(CO2) + 12(H2O) combustion
ΔH(H2O) = 0 ; ΔH(H20) = 2 x (-1274,9 KJ/mol) ; ΔH(CO2) = 12 x (-393,3 KJ/mol) : ΔH(H20) = 12 x (-286,2 KJ/mol)
ΔHcombustion = - 5604,2 KJ/mol → exothermique donc favorisée
ΔHphotosynthèse = 5604,2 KJ/mol → endothermique
2. Deuxième loi
Les réactions se produisent dans le sens où le désordre augmente (le plus de molécule)
Exemple du saccharose : C12(H2O)12 + 12O2 → 12(CO2) + 12(H2O) 13 molécules → 24 molécules S, est la fonction d'état d'entropie
Si ΔS > 0 alors la réaction est favorisée
Si ΔS < 0 alors la réaction est défavorisée
G est la fonction d'état d'enthalpie libre
Si ΔG > 0 : la réaction est endergonique
Si ΔG < 0