Bonsoir,
Comment répondre à la question suivante en biochimie ?
Voici deux demi-réactions :
NAD+ + 2e- + 2H+ NADH, H+
PO43- + 1e- + 2H+ HPO42- + 1/2 H2
Ecrire l'équation globale, dans le sens thermodynamiquement favorable, correspondant à
l'échange d'électrons entre PO43- et NADH,H+.
Comment faire ? Je ne vois pas du tout...
Merci d'avance pour votre aide.
Bonjour,
Je suis totalement incompétent en biochimie, il faut donc prendre ce qui suit avec prudence.
J'ai seulement appliqué les règles générales de réactions d'oxydo-réduction et obtenu :
Merci pour votre réponse.
Et quelles sont les règles d'oxydo-réduction qui vous permettent d'écrire ça ?
Je ne vois pas trop...
Merci encore pour l'aide.
L'énoncé indique que les réactifs sont (NADH,H+) et PO43-
J'écris les 1/2 réactions en inversant le sens de celle concernant (NADH,H+) de manière à ce que ce composé apparaisse comme un réactif :
(NADH, H+)NAD+ + 2e- + 2H+
PO43- + 1e- + 2H+ HPO42- + 1/2 H2
Je multiplie par 2 tous les coefficients de la 2e demi-équation dans le but d'avoir autant d'électrons captés dans la demi réaction de réduction que d'électrons cédés dans celle d'oxydation.
2PO43- + 2e- + 4H+2HPO42- + H2
Je "fais la somme" des deux demi-équations en éliminant les espèces intervenant de manière équivalente ( ici les électrons ainsi que des H+)
( NADH, H+) NAD+ + 2e- + 2H+
2PO43- + 2e- + 4H+ 2HPO42- + H2
-------------------------------------------------------------------
(NADH, H+) + 2PO43- + 2H+NAD+ + 2HPO42- + H2
Merci beaucoup pour votre réponse, c'est très clair !
Ensuite, on me demande :
Calculer l'enthalpie libre standard de cette réaction globale, sachant qu'on connaît la variation d'enthalpie libre standard associée à chacune des demi-réactions :
G'°(1) = + 61,76 kJ.mol-1 pour la réduction du NAD+
G'°(2) = - 46,32 kJ.mol-1 pour la réduction de PO43-.
Dans le corrigé, voici ce qui est écrit :
G'° = -1x G'°(1) + 2xG'°(2) = - 154,4 kJ.mol-1.
Cependant, je ne comprends pas comment on peut trouver ce calcul...
Notamment, d'où viennent les coefficients en rouge ? Et comment sait-on dans quel sens faire la soustraction ? Par exemple, pourquoi n'aurait-on pas :
G'° =2xG'°(2) -1x G'°(1) ?
Je ne comprends vraiment pas...
Merci d'avance à la personne qui m'aidera, j'en ai vraiment besoin...
Les coefficients en rouge sont les suivants :
G'° = -1x G'°(1) + 2xG'°(2) = - 154,4 kJ.mol-1.
Merci beaucoup d'avance pour l'aide.
L'énoncé indique que :
G'°(1) = + 61,76 kJ.mol-1 pour la réduction du NAD+
C'est à dire que :
NAD+ + 2e- + 2H+ NADH, H+ correspond à G'°(1)
donc en inversant cette demi-réaction :
(NADH, H+) → NAD+ + 2e- + 2H+ correspond à -ΔG'°(1)
L'énoncé indique que:
G'°(2) = - 46,32 kJ.mol-1 pour la réduction de PO43-
C'est à dire que :
PO43- + 1e- + 2H+ HPO42- + 1/2 H2 correspond à G'°(2)
et en "multipliant par 2" cette équation:
2PO43- + 2e- + 4H+ → 2HPO42- + H2 correspond à 2*ΔG'°(2)
En "additionnant" les deux demi-équations écrites en rouge :
(NADH, H+) → NAD+ + 2e- + 2H+ correspond à -ΔG'°(1)
2PO43- + 2e- + 4H+ → 2HPO42- + H2 correspond à 2*ΔG'°(2)
------------------------------------------------------------------------------
(NADH, H+) + 2PO43- + 2H+NAD+ + 2HPO42- + H2
correspond à
2*ΔG'°(2) + (- ΔG'°(1)) = 2*ΔG'°(2)-ΔG'°(1) = 2*(-46,32)-61,76 = -154,4 kJ/mol
Merci beaucoup pour votre réponse, c'est très clair.
Sauf que je n'arrive pas à comprendre le corrigé de cet exercice ressemblant :
Thiobacillus ferrooxidans est une bactérie qui abonde dans les eaux acides de drainage des mines de charbon bitumineux. Cette bactérie arrive à vivre dans un tel environnement en exploitant la différence de pH entre le milieu extérieur (pH = 2) et son cytoplasme (pH = 6) pour synthétiser l'énergie et les pouvoirs réducteurs qui lui permettront de fixer le C02 au niveau du cycle de Calvin. La bactérie maintient le pH de son cytoplasme a une valeur constante en utilisant les électrons de Fe2+ qui réduiront l'eau en oxygène en consommant des protons. Données : R = 8,314 J mol-1 K-1 ; F = 96500 C.
1. Sachant que les potentiels de demi-électrode des 2 couples redox mis en jeu sont E0(Fe3+/Fe2+) = 0,77 V et E0(2H+ + O2/H20) = 0,876 V, calculer l'énergie libre standard G0 de la réaction globale d'oxydoréduction. Ecrire préalablement cette réaction en équilibrant les espèces du point de vue stoechiométrique (en vous aidant de l'écriture des 2 demi-réactions notamment pour l'équilibre des charges).
Voici le corrigé :
2Fe3+ + 2ê -> 2Fe2+
H20 -> 2H+ + 1/202 + 2ê
Soit au bilan :
2Fe2+ + 2H+ + 1/202 -> 2Fe3+ + H20
G'o = -nFE'o
n= 2, F=96500 C, E'o=0,876-0,77 = 0,106
G'o = -2 x 96500 x 0,106 = -20,458 kJ/mol
Je ne comprends pas comment sont déterminées les demies équations, et surtout comment on détermine leur sens.
Puis, comment déterminer la réaction globale ?
J'avais trouvé : 2Fe2+ + H2O -> 2H+ + 1/2 O2 + 2 e-.
Pourquoi serait-ce faux ?
Merci d'avance pour vos explications, j'en ai vraiment besoin...
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