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Correction d'exercice : la catalyse

Posté par
loulouzz
20-02-16 à 00:59

Bonsoir, j'ai un exercice à effectuer et j'aurais souhaité savoir si mes réponses étaient justes svp :

Sujet :  Etude de document

?"La plupart des réactions biologiques, celles qui nous permettent de respirer, qui régissent le transport et l?assimilation des aliments sont catalysés par des biocatalyseurs : les enzymes.
La catalyse hétérogène, où catalyseur et réactifs ne sont pas dans le même état physique, joue un rôle déterminant dans des processus industriels : les engrais sont produits à partir de l?ammoniac, dont la synthèse est un processus catalytique. Le pétrole brut n?est pas utilisable ; sa transformation et sa valorisation ne peuvent être réalisées que par un procédé catalytique. La catalyse nous permet de trouver des solutions pour élaborer plus efficacement les molécules que nous utilisons, en économisant les matières premières, l?énergie et en réduisant de fait notre impact sur l?environnement.
Je vais essayer d?expliquer ce qu?est la catalyse.
Commençons par une histoire bien connue que mon grand-père m?avait racontée lorsque j?étais enfant : « Un homme avait 3 enfants et 17 chameaux ; à sa mort, son testament attribuait la moitié des chameaux à son fils ainé, le tiers au second et le neuvième au plus jeune mais interdisait que l?on découpât un chameau. Les frères alors consultèrent un sage qui leur conseilla d?emprunter un chameau et de faire le partage sur le tout, 18 chameaux : 9 pour l?ainé, 6 pour le second, 2 pour le cadet. Au terme du partage, il était resté alors un chameau indemne pour rembourser l?emprunt. » Le chameau emprunté et rendu me semblait mystérieux mais me semble donner une bonne image de ce qu?est un catalyseur, rejoignant ce que proposait déjà Berzelius : un composé qui rend possible une réaction chimique, mais qui n?est pas lui-même modifié lors de cette réaction ; comme le chameau, il rend possible le partage et en ressort indemne.
La notion de catalyse est liée à la cinétique, c?est-à-dire à l?étude de la durée d?évolution des systèmes chimiques. La catalyse peut favoriser des processus qui, théoriquement permis, n?étaient pas spontanés. Elle peut accélérer une transformation ou encore orienter l?évolution d?un système vers une réaction : les réactifs peuvent se combiner de multiples façons pour conduire à des produits différents en passant par des réactions concurrentes. Le catalyseur modifie les données du jeu et donc oriente vers un résultat plutôt qu?un autre ; on parle alors de sa sélectivité."

Questions :

1. Définir ce qu'est un catalyseur.
2. Le texte propose une définition de la catalyse hétérogène. Rappelez cette définition.
3. Citez quelques applications de la catalyse homogène.
4. Proposez une définition de la catalyse homogène.
5. Il existe deux réactions possibles de décompositions thermique de l'éthanol :

Quel aspect (nature) de la catalyse cet exemple illustre-t-il ?
6. Qu'est-ce qu'une enzyme ? Quel nom donne-t-on à la catalyse réalisée par une enzyme ?
7. Pour chacun des procédés ou synthèses suivants, rechercher sur internet et/ou le livre le catalyser utilisé et indiquer la nature de la catalyse : Synthèse de l?ammoniac, Synthèse du styrène, Reformage, Pot catalytique, Fabrication de la margarine, Synthèse de la céphalexine (antibiotique).

Mes réponses :

1) Un catalyseur est une substance qui favorisant une réaction chimique sans pour autant la modifier.

2) "La catalyse hétérogène, où catalyseur et réactifs ne sont pas dans le même état physique, joue un rôle déterminant dans des processus industriels : les engrais sont produits à partir de l?ammoniac, dont la synthèse est un processus catalytique. »

3) - économiser les matières premières, l?énergie et réduire notre impact sur l?environnement.

4) La catalyse homogène, où catalyseur et réactifs sont dans le même état physique, ne jouant pas un rôle déterminant dans des processus industriels : le pétrole brut n?est pas utilisable ; sa transformation et sa valorisation ne peuvent être réalisées que par un procédé catalytique.

5) ?

6) Une enzyme est une protéine qui joue un rôle de catalyseur biologique (ou biocatalyseur), c'est-à-dire de composé qui facilite une réaction biochimique sans en modifier les produits. Elle est capable d'accélérer jusqu'à des millions de fois les réactions chimiques du métabolisme, sans pour autant modifier l'équilibre formé. Les enzymes agissent à faible concentration et elles se retrouvent intactes en fin de réaction.
La catalyse réalisée par une enzyme est une catalyse enzymatique.

7) Synthèse de l?ammoniac :
Synthèse du styrène : catalyseur tel que de l'oxyde de fer
Reformage : le catalyseur utilisé est le platine
Pot catalytique :
Fabrication de la margarine : catalyseur hétérogène
Synthèse de la céphalexine (antibiotique) : catalyse hétérogène

Merci d'avance et bonne soirée

Posté par
loulouzz
re : Correction d'exercice 20-02-16 à 01:04

Pour la question 5. j'ai omis de mettre une partie de la question :

Il existe deux réactions possibles de décompositions thermique de l'éthanol :
                                                                                        catalyseur : Cu (s)
H3C-CH2-OH (g)  -----------------------> H3C-CH=O (g) + H2 (g) ;
                                                                                        catalyseur : Al2O3 (s)
H3C-CH2-OH (g)  ---------------------------------> H2C=CH2 (g) + H2O (g).
Quel aspect (nature) de la catalyse cet exemple illustre-t-il ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Correction d'exercice : la catalyse 20-02-16 à 13:28

Salut !

Tout ce que tu as fait est correct

5) la spécificité. Un catalyseur est sélectif si son action est spécifique. Cela signifie qu'un système peut évoluer différemment selon le catalyseur utilisé ou bien qu'un catalyseur peut "orienter" une transformation chimique.
Avec le cuivre tu as une déshydrogénation, alors que l'alumine provoque une déshydratation

7) précise seulement si c'est homogène ou hétérogène

Posté par
loulouzz
re : Correction d'exercice : la catalyse 20-02-16 à 14:02

D'accord merci beaucoup

Donc si j'ai bien compris pour la question 7 cela donne :

Synthèse de l'ammoniac : catalyseur hétérogène
Synthèse du styrène : catalyseur homogène
Reformage : le catalyseur hétérogène
Pot catalytique : catalyseur hétérogène
Fabrication de la margarine : catalyseur hétérogène
Synthèse de la céphalexine (antibiotique) : catalyseur hétérogène

C'est bien ça ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Correction d'exercice : la catalyse 20-02-16 à 14:09

Oui ça semble ok

Posté par
loulouzz
re : Correction d'exercice : la catalyse 20-02-16 à 14:13

Merci beaucoup pour votre aide et vos réponses.
Passez une bonne journée

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Correction d'exercice : la catalyse 20-02-16 à 20:21

Je t'en prie



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