Réaction exergonique

Étymologiquement, exo- (ἔξω) signifie « en dedans » et ergon- (ἔργον) « travail ». Une réaction exergonique ne nécessite aucun apport d'un certain « travail » au sens large, c'est-à-dire d'une certaine énergie[2] - [3] - [4].

Ce sont des réactions spontanées ou ne nécessitant qu'un faible apport d'énergie, dite énergie d'activation[5] - [6]. Ces réactions entrainent des ruptures de liaisons chimiques qui libèrent de l'enthalpie libre en grande quantité. Plus les molécules d'une réaction exergonique ont de liaisons chimiques, plus elles fourniront d'énergie[2].

Même si les réaction exergoniques sont spontanées, elles ne se produisent pas forcément à vitesse observable[7]. Elles peuvent être accélérées par la présence d'un catalyseur, comme des enzymes qui facilitent la liaison enzyme-substrat.

Selon le deuxième principe de la thermodynamique, à pression et température constantes, une réaction chimique exergonique induit un changement d'enthalpie libre négatif[6] :

${\displaystyle \Delta G=G_{f}-G_{i}<0}$

avec :

• ${\displaystyle G_{f}}$ l'enthalpie libre du milieu réactionnel dans son état final ;
• ${\displaystyle G_{i}}$ l'enthalpie libre du milieu réactionnel dans son état initial.

La dissociation à faible pression d’une mole de tétroxyde de diazote en deux moles de dioxyde d’azote est une réaction exergonique[8].

En biologie, les réactions du catabolisme, comme la respiration cellulaire ou la fermentation, sont exergoniques[9]. Lors de la respiration cellulaire, une molécule de glucose se transforme en dioxyde de carbone et environ 3 000 kJ d'énergie est libéré[10]. Cette énergie sert aux organismes pour d'autres activités cellulaires, comme pendant l'anabolisme.

D'autres exemples sont la décharge d'une pile électrique ou l'hydrolyse de l'ATP.

• Deuxième principe de la thermodynamique