Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?
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Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?



  1. #1
    andretou

    Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?


    ------

    Bonjour tout le monde
    J'ai appris que la première étape de la photosynthèse est l'hydrolyse de l'eau (pour récupérer les H et rejeter O).
    Aussi, je souhaiterais savoir quelle est l'énergie qu'il faut fournir à une molécule d'eau pour lui retirer 1 atome d'hydrogène.
    Et ensuite, quelle énergie faut-il fournir à la molécule OH restante pour retirer son H ?
    Retirer les H l'un après l'autre nécessite-t-il la même énergie que pour retirer le O d'un coup ?
    Merci d'avance pour vos réponses

    -----
    La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.

  2. #2
    mach3
    Modérateur

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    l'hydrolyse de l'eau
    très amusant! vous avez éclairé ma journée celle-là je vais la ressortir

    Aussi, je souhaiterais savoir quelle est l'énergie qu'il faut fournir à une molécule d'eau pour lui retirer 1 atome d'hydrogène.
    Et ensuite, quelle énergie faut-il fournir à la molécule OH restante pour retirer son H ?
    Retirer les H l'un après l'autre nécessite-t-il la même énergie que pour retirer le O d'un coup ?
    Enlever les deux les uns après les autres coute autant qu'enlever les deux à la fois (simple application de la conservation de l'énergie...), c'est environ 460kJ/mol pour la rupture homolytique d'une liaison O-H (sachant que c'est une moyenne sur plein de liaisons OH de plein de molécules différentes, chacune ayant une valeur un peu différente).

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  3. #3
    andretou

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    très amusant! vous avez éclairé ma journée celle-là je vais la ressortir
    Le terme n'est pas correct ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    environ 460kJ/mol pour la rupture homolytique d'une liaison O-H
    Si on convertit en électron-volts, on obtient donc : 460000 x (6,24.10^18 / 6.10^23) = 4,6 eV pour chaque liaison O-H
    C'est bien ça ?
    Sachant que l'énergie d'un photon de longueur d'onde 600nm est de (constante de Planck en eV.s) : 4,1.10^-15 x (3.10^8 / 600.10^-9) = 2,05 eV, il faut donc au minimum 3 photons pour arracher 1H à une molécule d'eau, ou 6 photons pour retirer O...
    La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.

  4. #4
    Amanuensis

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Citation Envoyé par andretou Voir le message
    Le terme n'est pas correct ?
    Je pense qu'on dirait plutôt l'oxydation de l'eau. (Retirer des H = oxyder, par exemple HCO2H -> CO2 + 2[H] est l'oxydation de l'acide formique)

    Une hydrolyse c'est plutôt du genre R1-R2 +H2O -> R1-OH + R2-H. (Appliqué à l'eau cela donnerait par exemple H-OH + H2O -> H-OH + HO-H, une réaction qui existe bien )
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    mach3
    Modérateur

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Le terme n'est pas correct ?
    d'après vous "hydrolyse", "hydro" + "lyse", ça veut dire quoi. Pensez à d'autres mots du genre, comme "pyrolyse" ou "photolyse"... ou regarder dans un dico.

    vous verrez que "hydrolyse de l'eau" ça devient très marrant quand on connait le sens de hydrolyse.

    Si on convertit en électron-volts, on obtient donc : 460000 x (6,24.10^18 / 6.10^23) = 4,6 eV pour chaque liaison O-H
    C'est bien ça ?
    oui, 4,77eV dans les tables

    Sachant que l'énergie d'un photon de longueur d'onde 600nm est de (constante de Planck en eV.s) : 4,1.10^-15 x (3.10^8 / 600.10^-9) = 2,05 eV, il faut donc au minimum 3 photons pour arracher 1H à une molécule d'eau, ou 6 photons pour retirer O...
    alors attention, c'est surement loin d'être aussi simple. C'est l'énergie de la réaction 2H2O <--> 4H+ + O2 + 4e- qu'il faut regarder. Les ruptures de liaisons ne sont pas homolytiques et il y a des créations de liaison (pour former O2) donc au bilan ça coute surement moins cher que 10eV. En plus c'est couplé à tout un tas d'autres réactions, et la lumière intervient à d'autres endroits : https://fr.wikipedia.org/wiki/Photos...embrane-fr.svg

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  7. #6
    andretou

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    d'après vous "hydrolyse", "hydro" + "lyse", ça veut dire quoi.
    Etymologiquement je ne vois pas où est le problème : hydrolyse peut en effet signifier "briser par l'eau" autant que "briser l'eau".
    La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.

  8. #7
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Salut,

    Citation Envoyé par andretou Voir le message
    Etymologiquement je ne vois pas où est le problème : hydrolyse peut en effet signifier "briser par l'eau" autant que "briser l'eau".
    Oui mais ce n'est pas la règle qui est suivie. Pyrolyse ne signifie pas briser le feu et photolyse ne veut pas dire briser la lumière
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  9. #8
    andretou

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Oui mais ce n'est pas la règle qui est suivie. Pyrolyse ne signifie pas briser le feu et photolyse ne veut pas dire briser la lumière
    D'accord. Mais alors comment qualifier l'action de retirer l'hydrogène à un corps ?
    La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.

  10. #9
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Citation Envoyé par andretou Voir le message
    D'accord. Mais alors comment qualifier l'action de retirer l'hydrogène à un corps ?
    https://fr.wiktionary.org/wiki/d%C3%A9shydrog%C3%A9ner



    Quoi que je ne suis pas sûr qu'on l'applique dans le cas de l'eau. Je crois qu'on dit juste "décomposer l'eau en oxygène et hydrogène". A confirmer. Y a trente ans que je n'ai plus mis les pieds dans un labo de chimie.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  11. #10
    Kemiste
    Responsable technique

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Citation Envoyé par andretou Voir le message
    D'accord. Mais alors comment qualifier l'action de retirer l'hydrogène à un corps ?
    Une deshydrogénation.

    EDIT : grillé par Deedee81 !

    Mais ici ce n'est pas de cette réaction dont il est question. La demi-équation donnée au message #5 correspond à une oxydation de l'eau.
    Dernière modification par Kemiste ; 05/08/2016 à 14h58.

  12. #11
    Amanuensis

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Dans le cas de la photosynthèse non cyclique, on a un couplage entre l'oxydation de l'eau et la réduction de P680+

    P680 est excité en P680+ par un photon unique.

    Je lis par ailleurs que le potentiel redox de l'oxydation de l'eau est 1.23 V en conditions standard, et celui de P680+/P680 de 1.3 V

    Oxidized P680 (P680+) is the strongest biological oxidizing agent known. It has an estimated redox potential of ~1.3 V.[2] This makes it possible to oxidize water during oxygenic photosynthesis.
    Quelqu'un peut compléter pour donner une idée sur les quantités énergétique (en eV) mises en oeuvre?
    Dernière modification par Amanuensis ; 05/08/2016 à 15h33.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  13. #12
    HarleyApril
    Modérateur

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Bonsoir

    Il me semble que le tout est bien détaillé dans la présentation suivante :
    http://www.svtnc.fr/IMG/pdf/La_photosynthese.pdf

    Cordialement

  14. #13
    andretou

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Citation Envoyé par HarleyApril Voir le message
    Bonsoir

    Il me semble que le tout est bien détaillé dans la présentation suivante :
    http://www.svtnc.fr/IMG/pdf/La_photosynthese.pdf

    Cordialement
    Sauf erreur de ma part, le mécanisme de deshydrogénation (j'espère que le terme est correct) de l'eau par la plante est passé sous silence, ce qui est bien dommage.
    C'est seulement à la toute dernière ligne de la dernière page qu'est évoqué la scission de l'eau...
    La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.

  15. #14
    HarleyApril
    Modérateur

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Entendons-nous bien. Lors de la photosynthèse, il n'y a pas production de dihydrogène H2, seulement production de dioxygène O2.
    Tu ne trouveras pas de mécanisme faisant apparaître le dihydrogène.

    Cordialement

  16. #15
    andretou

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Citation Envoyé par HarleyApril Voir le message
    Entendons-nous bien. Lors de la photosynthèse, il n'y a pas production de dihydrogène H2, seulement production de dioxygène O2.
    Tu ne trouveras pas de mécanisme faisant apparaître le dihydrogène.

    Cordialement
    Comment peut-il y avoir production d'O2 à partir de la molécule d'eau sans production de H2 ???
    Le O2 étant inutilisé et rejeté par la plante, les H restants sont quant à eux récupérés par la plante pour que celle-ci puisse fabriquer les sucres.
    La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.

  17. #16
    mach3
    Modérateur

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Comment peut-il y avoir production d'O2 à partir de la molécule d'eau sans production de H2 ???
    il y a production de protons d'un coté, d'électrons de l'autre, chacun étant utilisé dans des processus différents. Ils ne sont d'ailleurs jamais libres, mais toujours portés par quelque chose d'autre. Ils n'ont jamais l'occasion de se voir pour se recombiner en H2.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  18. #17
    Amanuensis

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Citation Envoyé par andretou Voir le message
    Comment peut-il y avoir production d'O2 à partir de la molécule d'eau sans production de H2 ???
    Le O2 étant inutilisé et rejeté par la plante, les H restants sont quant à eux récupérés par la plante pour que celle-ci puisse fabriquer les sucres.
    Le couplage semble être entre:

    H2O -> 1/2 O2 + 2e- + 2 H+, les électrons et H+ étant "virtuels" (n'existant pas "librement")

    NADP+ H+ + 2e- -> NADPH

    H2O + NADP+ + H2O -> NADPH + H3O+ (l'ion H3O+ étant "réel")

    Ensuite NADPH entre dans des réactions amenant à la synthèse de sucres , ce qui est le cas indépendamment de l'origine de NADPH. C'est à la fois une source d'énergie (via la synthèse d'un ATP) et un pouvoir réducteur (la synthèse des sucres demandant de réduire du CO2).
    Dernière modification par Amanuensis ; 08/08/2016 à 14h02.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  19. #18
    andretou

    Re : Quelle est l'énergie de liaison des atomes dans la molécule d'eau ?

    Merci !...
    La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.

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