II - Réactions d'oxydo-réduction 1 - Variation d'enthalpie libre associée à une réaction d'oxydo-réduction 1.

II - Réactions d'oxydo-réduction 1 - Variation d'enthalpie libre associée à une réaction d'oxydo-réduction 1.1 - Couple redox et réaction d'oxydo-réduction. 1.2 - Relation entre réaction d'oxydo-réduction et pile 1.2.1 - Réaction par voie chimique 1.2.2 - Réaction par voie électrochimique 1.3 - Force électromotrice des piles 1.4 - Potentiel d'un couple redox 1.4.1 - Couple de référence (électrode de référence) 1.4.2 - Potentiel et potentiel standard d'électrode 1.5 - F.e.m. de la pile correspondant à une réaction redox 2 - Transferts associés d'électrons et de protons en solution aqueuse 2.1 - Potentiel d'électrode et pH-mètre 2.2 - Cas des systèmes biologiques Document Médecine René Descartes -Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. 1 1 -Variation d'enthalpie libre associée à une réaction d'oxydo-réduction 1.1 - Couple redox et réaction d'oxydo-réduction Réducteur : donneur d'électrons (Red) Oxydant : accepteur d'électrons (Ox) Réduction de Ox Equation d'un couple redox : a Ox + ne- b Red Oxydation de Red Fe3+ + e- D Fe2+ Exemples : MnO4- + 5 e- + 8 H+ D Mn2+ + 4 H2O H N Bleu de méthylène : N + H+ +N S + 2e- N BM+ (Ox, bleu) Document Médecine René Descartes -Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. N S N BMH (Red, incolore) 2 Les coenzymes à nicotinamide H O HH NH2 +N R + H+ + O NH2 2e N NAD+ (Ox) « H- » R NADH (Red) Les coenzymes flaviniques R N R N NH N N O +2 e + 2H N H O O NH O FADH2 FAD + 1 H+ + 1 e- H N R N N H N O + 1 H+ + 1 e- NH O FADH. Document Médecine René Descartes -Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. 3 L'électron n'existe pas à l'état libre, il doit être capté par un oxydant a Red1 D c Ox1 + ne- Dans le sens 1 : Red1 est oxydé et Ox2 réduit. b Ox2 + ne- D d Red2 A l'équilibre, en système fermé : 1 a Red1 + b Ox2 c Ox1 + d Red2 K= 2 [Ox1]ceq [Red2]deq [Red 1]aeq [Ox2]beq 1.2 - Relation entre réaction d'oxydo-réduction et pile 1.2.1 - Réaction par voie chimique (contact direct entre les réactifs) Cu2+ Zn + Zn CuSO4 dans H2O Dépôt de Cu Zn D Zn2+ + 2e+ 2e- D Cu Cu2+ 1 Zn2+ + Cu 2 Réaction 1 spontanée : ?rG < 0 => Évolution jusqu'à l'équilibre : ?rG = 0 Cu2+ + SO42- ?Q < 0 et ?W' = 0 Dissolution de Zn K= Document Médecine René Descartes -Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. aCu aZn2+ x aZn aCu2+ x = [Zn2+]eq x 1 1 x [Cu2+]eq 4 1.2.2 - Réaction d'oxydoréduction par voie électrochimique Principe de la Pile de Da...