Biophysique

Biophy.cours 1/2
Thermodynamique
Biophysique
Thermodynamique
1er Principe : l’énergie interne d’un système isolé est constante.
Pièce isolée
Enthalpie : c’est la chaleur de réaction, à pression constante, mesurée dans un calorimètre.
Variation d’Enthalpie :
H = Qp
C + O2 CO2
H = -94 kcal.mol-1.
1) La quantité de chaleur mise en jeu au cour d’une réaction à pression constante, est
indépendante des transformations effectuées entre l’état initial et l’état final.
2) L’enthalpie (H) de formation est la variation d’enthalpie obtenue en formant le corps à
partir des corps simples qui le compose.
3) L’enthalpie de formation de la forme allotropique la plus stable d’un atome est nulle.
Pour l’oxygène la forme allotropique la plus stable est O2 (et non O ou O3).
C+ O2
H1
H3
CO2.
H1 = H3 + H2.
H2.
H3 = H1 – H2.
CO + 1/2O2.
il existe des tables donnant les enthalpies
de formation.
H = Hf(f) (somme des enthalpies de formation des produits finaux) – Hf(i) (somme des
enthalpies de formation des produits initiaux).
Biophy.cours 2/2
Thermodynamique
Exemple :
C2H5OH +
O2 CH3COOH
-66,4
+
-116,4
H2O.
-68,3 kcal.mol-1.
H = (-116,4 – 68,3) – (-66,4) = -118,3 réaction spontanée.
L’énergie libre, c’est l’énergie absorbée des nutriments moins l’énergie des ingestats.
Toute l’énergie ne se trouve pas sous une forme utilisable mais elle est sous forme
dégradée :
-sous forme de chaleur.
-diluée.
2ème Principe : Lors d’une réaction chimique, toute énergie produite est partiellement dégradée
sous forme de chaleur (Q) ou dilution. Un système abandonné à lui-même aboutit toujours à
une entropie maxi (= désordre). L’évolution vers l’entropie est irréversible.
Enthalpie libre : G = H (enthalpie) – TS
G = H - TS
entropie
Partie d’énergie réellement libre
G < 0 réaction spontanée.
G = 0 équilibrée
G > 0 besoin d’énergie
Les trois lois de l’enthalpie (1er principe) s’appliquent à l’enthalpie libre.
H2 +C2H4 C2H6
+16,3 -7,9
(kcal/mol)
G = -7,9 – 0 – 16,3 = -24,2
O2 + O2 O3
0
0
39,1
G = 39,1
nécessite un apport énergétique.