Contrairement au saccharose, le glucose est directement...

Contrairement au saccharose, le glucose est directement assimilable par l'organisme. Il en devient ainsi l'un de ses carburants principaux, notamment pour l'activité du cerveau. Le bilan stœchiométrique de l'oxydation totale du glucose, au sein de notre corps, est le suivant : $\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_6(\mathrm{~s})+6 \mathrm{O}_2(\mathrm{~g})=6 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{l})+6 \mathrm{CO}_2(\mathrm{~g})$ a) Calculer l'enthalpie libre molaire de cette réaction, supposée effectuée dans les conditions thermodynamiques de référence à $25^{\circ} \mathrm{C}$. Le signe de cette grandeur est-il surprenant? b) Calculer l'enthalpie molaire de cette réaction dans les conditions thermodynamiques de référence à $25^{\circ} \mathrm{C}$. Que signifie le signe d'une telle grandeur ? Comment se traduit-il expérimentalement? c) À partir des grandeurs précédentes, calculer l'entropie molaire de cette réaction dans les conditions thermodynamiques de référence à $25^{\circ} \mathrm{C}$. Comment peut-on justifier le signe de cette grandeur ? Données $$ \begin{aligned} & M(H)=1 \mathrm{~g} \cdot \mathrm{mol}^{-1} \\ & M(O)=16 \mathrm{~g} \cdot \mathrm{mol}^{-1} \\ & \end{aligned} $$

Contrairement au saccharose, le glucose est directement assimilable par l'organisme. Il en devient ainsi l'un de ses carburants principaux, notamment pour l'activité du cerveau.
Le bilan stœchiométrique de l'oxydation totale du glucose, au sein de notre corps, est le suivant : $\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_6(\mathrm{~s})+6 \mathrm{O}_2(\mathrm{~g})=6 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{l})+6 \mathrm{CO}_2(\mathrm{~g})$
a) Calculer l'enthalpie libre molaire de cette réaction, supposée effectuée dans les conditions thermodynamiques de référence à $25^{\circ} \mathrm{C}$. Le signe de cette grandeur est-il surprenant?
b) Calculer l'enthalpie molaire de cette réaction dans les conditions thermodynamiques de référence à $25^{\circ} \mathrm{C}$. Que signifie le signe d'une telle grandeur ? Comment se traduit-il expérimentalement?
c) À partir des grandeurs précédentes, calculer l'entropie molaire de cette réaction dans les conditions thermodynamiques de référence à $25^{\circ} \mathrm{C}$. Comment peut-on justifier le signe de cette grandeur ?
Données
$$
\begin{aligned}
& M(H)=1 \mathrm{~g} \cdot \mathrm{mol}^{-1} \\
& M(O)=16 \mathrm{~g} \cdot \mathrm{mol}^{-1} \\
&
\end{aligned}
$$

Key Concepts

Standard Thermodynamic Conditions

These conditions refer to a defined set of environmental parameters, typically 1 bar pressure and 25°C (298 K) temperature, under which all thermodynamic data are measured or calculated. Standard conditions allow for consistent comparison of thermodynamic properties across different reactions and are essential in applying equations like ?G = ?H - T?S for reaction evaluations.

Entropy of Reaction (?S)

Entropy is a measure of disorder or randomness in a system. In a chemical reaction, the change in entropy (?S) indicates whether the system becomes more or less disordered. A positive ?S suggests an increase in randomness, while a negative ?S indicates a decrease. The sign and magnitude of ?S, in combination with ?H, help determine the overall spontaneity of the reaction.

Gibbs Free Energy (?G)

This is a thermodynamic potential that measures the maximum reversible work obtainable from a process at constant temperature and pressure. It is used to predict the spontaneity of a reaction—if ?G is negative, the reaction is spontaneous under the given conditions. The balance between enthalpy and entropy changes at a given temperature determines the value of ?G.

Enthalpy of Reaction (?H)

This represents the heat exchanged during a chemical reaction at constant pressure. A negative ?H indicates an exothermic reaction, where heat is released into the surroundings, whereas a positive ?H indicates an endothermic reaction. The enthalpy change is a critical factor in understanding the energy profile of a reaction.

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