Vitesse de réaction et énergie d'activation

[ben78]

Bonjour,

En suivant un cours de biochimie, je lis que les organismes vivants exploitent généralement les réactions exergoniques abiotiquementement lentes (ou à haute énergie d'activation). Je suis étonné par cette précision entre parenthèses : dire qu'une réaction est lente (à une température fixée) n'est il pas strictement équivalent à dire qu'elle a une énergie d'activation élevée ? Il me semble que c'est fixé par la loi d'Arrhenius ?
Je m'y perds un peu... Et si j'ai tort, y a t il des exemples de réactions lentes mais à énergie d'activation basse ? Ou de réactions rapides mais à haute énergie d'activation (hors catalyse bien sur)?
Merci mille fois !
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[moco]

Toute réaction peut être lente ou rapide. Cela dépend de la température à laquelle la dite réaction s'effectue. Toute réaction est lente à suffisamment basse température.

[Baal149]

Bonjour,

Toute réaction peut être lente ou rapide. Cela dépend de la température à laquelle la dite réaction s'effectue. Toute réaction est lente à suffisamment basse température.

Ta phrase en soit est une évidence et n'explique rien. La notion de "haute énergie d'activation" dépend en fait de la température (température qui détermine la probabilité que localement il puisse y avoir des molécules qui dépassent le seuil d'activation de la réaction).

les réactions exergoniques abiotiquementement lentes (ou à haute énergie d'activation)

Il y cependant des cas où la vitesse de réaction ne dépendant pas que de la température (et de la concentration des réactifs évidemment). Il y a le cas des milieux hétérogènes où la vitesse de réaction peut dépendre de la diffusion d'un réactif d'un milieu vers un autre milieu où se situe l'autre réactif.

Ou de réactions rapides mais à haute énergie d'activation (hors catalyse bien sur)?

En fait la catalyse à pour effet d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction ce qui la rend de fait plus rapide.

[ben78]

Bonjour,

Merci beaucoup a vous deux. C'est tres clair. Et maintenant, je pense que ce que mon cours signifiait (peut etre) est que "le vivant" exploite ces réactions exergoniques mais lentes, soit en abaissant la barrière d'activation (grace a des catalyseurs biologiques que sont les enzymes), soit agissant sur d'autres parametres qui peuvent aussi jouer (en apportant un milieu de réaction chaud, en rapprochant/concentrant des substrats dans les celulles, etc)
J’en profite pour poser une question qui reste floue dans mon esprit :
Prenons une réaction exergonique mais avec une haute barrière d’activation, comme la réaction entre le dihydrogène et le dioxygène. On dit souvent que cette réaction ne se produit pas sans une ignition. Cependant, dans une expérience de pensée, si nous laissions un temps très long passer, est-ce que cette réaction finirait par se produire spontanément (en raison des collisions aléatoires entre molécules)?
Merci encore !

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

La réaction de synthèse de l'eau n'est pas une réaction simple à étudier, car elle est le résultat de plusieurs réactions élémentaires en série. La première de ces réactions élémentaires est la rupture de la liaison H-H, qui vaut 432 kJ/mol. Si on admet que l'énergie d'activation de cette réaction est 432 kJ/mol, la vitesse de la réaction spontanée de rupture H-H à 25°C vaut : k = A e^{-E/RT} = A e^{-432/8.313 298} = A e^{-174} = A · 2.7 · 10^{-76}. Cela signifie que, même après plusieurs milliers d'années, le taux de conversion en eau est négligeable.

[ben78]

Merci Moco,
Très clair à nouveau. C'est exactement ce que je me demandais !
Merci à vous deux pour votre temps !