Noy Phirom – TS2 – Physique-Chimie – DM Cinétique et Catalyse.

        Noy Phirom – TS2 – Physique-Chimie – DM Cinétique et Catalyse.

        « Les chercheurs récompensés par le prix Nobel hier ont fait des découvertes particulièrement intéressantes dans le domaine de la catalyse. Preuve de l’importance de ce procédé dans la chimie : de nombreux prix Nobel ont déjà récompensé des chercheurs dont les découvertes mettent en jeu la catalyse. Par exemple :

        - en 2005, le français Yves Chauvin est récompensé pour la métathèse des oléfines, réaction catalysée consistant à casser les doubles liaisons C=C et à les recomposer en changeant la place de groupes d'atomes.

        - en 2007, l’allemand Gerhard Ertl reçoit le prix pour ses recherches en chimie des surfaces, domaine qui s'attache aux réactions qui se produisent à l'interface solide / gaz ou liquide, très souvent impliquées en catalyse.

        - en 2010, Richard Heck (américain), Ei-ichiNegishi et Akira Suzuki (japonais), ont été récompensés pour le couplage croisé catalysé au palladium qui permet la synthèse de molécules complexes indispensables à la vie.

        Mais qu’est-ce qu’un catalyseur ? C’est une espèce chimique qui accélère une réaction. Elle présente deux particularités : elle est régénérée à la fin de la transformation et elle présente un caractère sélectif, c’est-à-dire qu’elle va favoriser la production du produit désiré par rapport à d’éventuels produits secondaires. »

        Appuyons nous maintenant sur les propriétés citées précédemment c'est à dire l'accélération de la vitesse de réaction , la régénération et la sélectivité.
        Dans un premier temps intéressons-nous à l'accélération de la vitesse de réaction. Certaines réactions sont très lentes et peuvent prendre jusqu'à plusieurs mois. On peut prendre l'exemple du luminol , un composé organique utilisé dans la police scientifique servant à déceler des traces de sang , diluées par lavage ou même séchées . C'est donc un composé très important dans la vie quotidienne des agents de la police scientifique. La réaction du luminol se produit quand les ions animophtalate étant dans un état excité vont retrouver leur état de repos en donnant un surplus d'énergie sous forme de photons , cette réaction se traduit par l'émission d'une lumière bleue . Mais cette réaction est justement très lente sauf en présence d'un composé qui contient des ions fer III comme l'hémoglobine des globules rouges du sang , la réaction se fait donc en quelques secondes.

        Prenons maintenant la régénération , une particularité importante d'un catalyseur. On peut par exemple s'appuyer sur les enzymes afin d'illustrer cette particularité. Les enzymes sont des macromolécules spécifiques ayant le rôle de catalyser des réactions biochimiques et là où réside l'importance de ces enzymes c'est que l'on peut les réutilisées autant de fois que l'on veut. Mais pour cela il faut que cette macromolécule ait la capacité de retrouver sa forme originelle , sa forme de départ. On sait qu'une enzyme est capable de changer de conformation selon l'état d'avancement de la réaction chimique qu'elle catalyse. La première modification est induite par la fixation du substrat dans une poche spécifique de l'enzyme initialement ouverte. Pendant que l'enzyme se referme autour du composé , on remarque la formation d'une liaison hydrogène permettant de stabiliser l'ensemble. Au final l'enzyme retrouve sa forme de départ après avoir hydrolysé le substrat et libéré les produits de la réaction.

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