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Oxydation, réduction… Une oxydation est une perte délectron Une réduction est un gain délectron Ox + e Red Réduction Oxydation Les couples redox sont toujours.

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1 Oxydation, réduction… Une oxydation est une perte délectron Une réduction est un gain délectron Ox + e Red Réduction Oxydation Les couples redox sont toujours donnés dans le sens Ox/Red Fe 2+ Fe 3+ + e Cu 2+ + e Cu + … oxydation … réduction Fe 3+ /Fe 2+ Cu 2+ /Cu + IMPORTANT : penser H = H + + e NAD + + 2H e NADH + H + « ajouter H revient à ajouter des électrons… Transporter des électrons peut se faire en transportant des H… » Forme oxydéeForme réduite (OIL) (loxydant fixe les électron) (le réducteur cède les électrons)

2 Oxydation, réduction… Une réaction doxydoréduction décrit les relations entre deux couples redox Fe 2+ + Cu 2+ Fe 3+ + Cu + Pyruvate + NADH + H + lactate + NAD + Ces réactions ont un sens spontané. On peut le constater en réalisant un montage mettant en évidence la circulation des électrons, donc… un courant électrique. Fe 3+ + e Fe 2+ Cu + Cu 2+ + e Mis en présence, ces deux couples donnent spontanément Fe 2+ et Cu 2+ : Fe 3+ + Cu + Fe 2+ + Cu 2+ A e i Lenthalpie libre de cette réaction correspond donc à un travail électrique !

3 Oxydation, réduction… Sil y a circulation de courant, il y a donc différence de potentiel électrique. Fe 3+ + e Fe 2+ Cu + Cu 2+ + e V E2E2 E1E1 E = E 2 - E 1 G = - n F E n = nombre délectrons mis en jeu F = Faraday (9, J.V.mol -1 ) Les potentiels ne sont pas mesurables directement ; les différences le sont. On choisit un couple de référence (E=0) : lélectrode standard à hydrogène Cest une électrode inerte en platine en contact avec de l'hydrogène gazeux (pression : 1 atm), une solution aqueuse contenant des cations hydroniums (concentration : 1 mol/l) et à la température de 25°C (conditions standard). H + + e 1/2 H 2 E est appelé le potentiel redox du couple rédox.

4 Potentiel rédox Le potentiel redox décrit laptitude à capter les électrons (à être réduit) Fe 3+ + e Fe 2+ Cu 2+ + e Cu + E o = 0,770 V E o = 0,158 V Le fer sera donc plus facilement réduit que le cuivre Mis en présence, ces deux couples donneront spontanément Fe 2+ et Cu 2+ : Fe 3+ + Cu + Fe 2+ + Cu 2+ Si nous sommes dans les conditions standard : E = 0, ,158 = 0,612 V REMARQUE IMPORTANTE : E >0, donc G < 0 (ici = -59 kJ.mole -1 ) : réaction spontanée… Les électrons passent donc spontanément vers des potentiels rédox CROISSANTS

5 Loi de Nernst Comme G, le potentiel redox varie en fonction des conditions. On définit donc des conditions standards qui permettent dobtenir E° (chimie) et E° (biologie) Pour cette réaction : G = G° + RT ln K, avec K = G = - n F E, et G° = - n F E° Doù : Soit la réaction : ox 1 + red 2 red 1 + ox 2 (somme de : ox 1 + e red 1 red 2 ox 1 + e ) Pouvez-vous préciser ce « doù » ?… (loi de Nernst)

6 Loi de Nernst Réaction : G = G° + RT ln K, avec K = G = - n F E, et G° = - n F E° comme Il vient ox 1 + red 2 red 1 + ox 2 et E = E 1 -E 2 (cf équation) Doù : - n F E = - n F E° + RT ln K

7 Le plus fort potentiel correspond au couple qui accapare les électrons : O 2 /H 2 O a donc un potentiel rédox de 0,815 cytochrome c 3+ / cytochrome c 2+ a un potentiel rédox de 0,235 Petits calculs… Au cours de la respiration cellulaire se produit la réaction spontanée: 4 cytochrome c H + + O 2 4 cytochrome c H 2 O Qui est oxydé ? Qui est réduit ? Les potentiels standards sont : E° = 0,815 et E° = 0,235 V A quoi correspondent-t-ils ? Demis réactions redox : O 2 + 2H + + 2e H 2 O cytochrome c 3+ + e cytochrome c 2+ Donc au cours de la respiration : loxygène est donc réduit en eau, le cytochrome c est oxydé. Remarque : la « règle » du gamma pour prévoir le sens dune réaction… O 2 /H 2 O cytochrome c 3+ / cytochrome c 2+ E


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