7.6: Énergie gratuite
L’énergie libre — abrégée en G pour le scientifique Gibbs qui l’a découverte — est une mesure de l’énergie utile qui peut être extraite d’une réaction pour faire le travail. C’est l’énergie d’une réaction chimique qui est disponible après l’entropie. Les réactions qui prennent de l’énergie sont considérées comme energetoniques et les réactions qui libèrent de l’énergie sont exergoniques. Les plantes effectuent des réactions endergoniques en prenant la lumière du soleil et le dioxyde de carbone pour produire du glucose et de l’oxygène. Les animaux, à leur tour, décomposent le glucose des plantes à l’aide de l’oxygène et de faire du dioxyde de carbone et de l’eau. Lorsqu’un système est à l’équilibre, il n’y a pas de changement net dans l’énergie libre. Pour que les cellules maintiennent le métabolisme en marche et restent en vie, elles doivent rester hors de l’équilibre en changeant constamment les concentrations de réactifs et de produits
Énergie libre
La direction du flux d’énergie à travers le système détermine si la réaction est energetonique ou exergonique. Les systèmes sans changement net d’énergie libre sont considérés comme à l’équilibre. La plupart des réactions chimiques sont réversibles , elles peuvent se dérouler dans les deux sens. Pour rester en vie, les cellules doivent rester hors de l’équilibre en changeant constamment les concentrations de réactifs et de produits afin que le métabolisme continue à courir.
Réactions energegoniques contre exergoniques
Si une réaction nécessite une entrée d’énergie pour aller de l’avant, alors le changement dans l’énergie libre, ou le ΔG de la réaction est positif et la réaction est considérée comme energetonique- l’énergie est entrée dans le système. Dans les plantes, la construction de molécules de glucose et d’oxygène à partir du dioxyde de carbone et de l’eau, à l’aide de la lumière du soleil, est considérée comme energetonique. Les molécules de glucose sont considérées comme des molécules de stockage d’énergie.
Inversement, si l’énergie est libérée en réaction, alors le changement dans l’énergie libre, ou ΔG est négatif et la réaction est considérée comme exergonique. Les produits ont moins d’énergie libre que les réactifs- l’énergie a quitté le système. Cela se produit chez les animaux qui décomposent le glucose en utilisant l’oxygène pour faire du dioxyde de carbone et de l’eau. L’énergie dans les molécules de glucose a été libérée.
