Exercice : Sucre et électrons 2.1. Écrire l équation de la réaction d oxydation du glucose par le dioxygène, sachant que les couples oxydant/réducteur mis en jeu sont C6H10O6/C6H12O6 et O2/H2O. C6H10O6/C6H12O6 : C6H12O6 => C6H10O6 On commence par faire l equilibre les éléments C : 6 6 OK H : 12 10 Pas Ok O : 6 6 OK Il manque 2 H a droite, je rajoute donc 2H+ à droite C6H12O6 --> C6H10O6 + 2H+ Puis on fait l equilibre les charges C6H12O6 --> C6H10O6 + 2H+ + 2 e– O2/H2O O2 + 4H+ + 4e– --> 2H2O On doit avoir un nombre d electrons identique les deux demi-équations. On multiplie la premiere demi-equation par 2 : ( C6H12O6 --> C6H10O6 + 2H+ + 2 e– ) X2 O2 + 4H+ + 4e– --> 2H2O ----------------------------------------------------------- 2 C6H12O6 + O2 --> 2C6H10O6 + 2H2O 3. Durée de fonctionnement de biopiles 3.1. Déterminer la durée de fonctionnement du lecteur mp3 alimenté par la biopile au glucose commercialisée. 3.1. Déterminer la durée de fonctionnement du lecteur mp3 alimenté par la biopile au glucose commercialisée. E=P*Delta_t donc Delta_t = E/P E= E_liberé*n_glucose n_glucose= m_glucose / M_glucose Delta_t = E_molaires*n_glucose /P Delta_t =( E_molaires*m_glucose) / (P*M_glucose ) E_liberé = 150 kJ = 150 000 Joules P= 150 mW= 0.150 W m_glucose = 100 g M_glucose = 6*M(C )+12*M(H)+6M(O) M_glucose = 6*12+12*1+6*16 g/mol = 180 g/mol Delta_t =( 150 000 * 100) / (0,150 * 180) Delta_t = 555 555,56 secondes Delta_t = 5,56.10^5 s Delta_t = 154 h 3.2. Déterminer la durée de fonctionnement du mp3, alimenté par une pile au glucose composée d’un litre de ce jus de raisin. Delta_t = E / P E=E_liberé*n_glucose Le reactif limitant est RCHO donc n(RCHO)_2 ml_de_jus_de_raisn = n(RCHO)_consommé Dans un litre la quantité est 500 fois plus importante n(RCHO)_ 1000 ml_de_jus_de_raisn = 500* n(RCHO)_consommé Donc n_glucose=500*n_(RCHO)_consommé n (RCHO)_consommé = n (I_2)_initial - n (I_2)_final n (RCHO)_consommé = [I_2] _initial * V (I_2) - [I_2] _final * V _total Selon la courbe on voit que la concentration en diiode I_2 restant après la réaction avec le glucose est de [I_2] = 3,2 mmol/L = 0.0032 mol/L Delta_t = E_ liberé *500*n(RCHO)_consommé / P Delta_t = E_ liberé *500*( I_2] _initial * V (I_2) - [I_2] _final * V _total ) / P E_ liberé = 150 000 Joules [ I_2] _initial = 0.02 mol/L V (I_2) = 0.002 L [I_2] _final = 0.0032 mol/L V _total = 0.05 L P= 0.150 W Delta_t = 150 000 *500*( 0.02*0.002-0.0032*0.05 ) / 0.150 Delta_t = 120 000 s Delta_t = 33 heures