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Photochimie II : Processus de transfert d'électrons

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Description

Cette séance de cours couvre la théorie des processus de transfert d'électrons en photochimie, en mettant l'accent sur des concepts tels que le croisement évité des surfaces énergétiques potentielles, le transfert d'électrons adiabatiques contre diabatiques, la règle d'or de Fermi et la théorie semi-classique de Marcus-Jortner. Il traite également de la dynamique du transfert d'électrons induit par la lumière et de l'injection de charge dans un continuum d'états accepteurs. La séance de cours se termine par une analyse détaillée de la photo-oxydation des hydrocarbures aromatiques par des colorants à l'acrdinium, y compris l'ajustement non linéaire des paramètres de l'équation de Marcus-Dogonadze.

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Concepts associés (32)

Electron transfer

Electron transfer (ET) occurs when an electron relocates from an atom or molecule to another such chemical entity. ET is a mechanistic description of certain kinds of redox reactions involving transfer of electrons. Electrochemical processes are ET reactions. ET reactions are relevant to photosynthesis and respiration and commonly involve transition metal complexes. In organic chemistry ET is a step in some commercial polymerization reactions. It is foundational to photoredox catalysis.

Hydrocarbure aromatique polycyclique

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont une sous-famille des hydrocarbures aromatiques, c'est-à-dire des molécules constituées d’atomes de carbone et d’hydrogène mais dont la structure comprend au moins deux cycles aromatiques condensés. Depuis de nombreuses années, les HAP sont très étudiés car ce sont des composés présents dans tous les milieux environnementaux et qui montrent une forte toxicité.

Hydrocarbure

vignette|L'octane () est un hydrocarbure que l'on trouve dans le pétrole, les sphères noires représentent les atomes de carbone, les blanches ceux d'hydrogène. Un hydrocarbure (HC) est un composé organique constitué exclusivement d'atomes de carbone (C) et d'hydrogène (H). Sa formule brute est de la forme : CnHm. Sous forme de carbone fossile, les hydrocarbures (pétrole et gaz naturel principalement) et le charbon constituent une ressource énergétique essentielle pour l'économie depuis la révolution industrielle, mais, par leur utilisation importante, ils sont aussi source de gaz à effet de serre (la vapeur d'eau du fait des atomes d'hydrogène et le dioxyde de carbone du fait des atomes de carbone).

Aromaticité

En chimie, l'aromaticité est une propriété de certaines des structures moléculaires avec un composé cyclique qui est particulièrement stable. L'aromaticité est définie par la règle de Hückel ; les molécules organiques respectant cette règle sont appelées « composés aromatiques ». Un composé organique est dit aromatique quand il satisfait aux conditions suivantes : présence d'un cycle comportant un système π conjugué, formé de liaisons doubles et/ou de doublets non-liants ; chaque atome du cycle comporte une orbitale p ; les orbitales p se recouvrent (système π conjugué), la molécule étant plane au niveau de ce composé cyclique ; la délocalisation des électrons π entraîne une diminution de l'énergie de la molécule.

Chaîne de transport d'électrons

redresse=1.75|vignette| Schéma d'une membrane de thylakoïde montrant la chaîne formée par le , la plastoquinone, le complexe , la plastocyanine, le et la réductase assurant les réactions de la photosynthèse dépendantes de la lumière, couplée à l'ATP synthase par un gradient de concentration de protons dans le cadre d'un processus global appelé photophosphorylation. redresse=1.75|vignette|Schéma d'une matrice mitochondriale montrant les complexes à de la chaîne respiratoire, couplés à l'ATP synthase par un gradient de concentration de protons dans le cadre d'un processus global appelé phosphorylation oxydative.

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