Selleks tuleb: leida süsteemi entroopiamuut; leida süsteemi entalpiamuut ja arvutada sellest keskkonna entroopiamuut; liita need kaks entroopiat. Millised keemilised reaktsioonid toimuvad iseeneslikult? püsival rõhul ja temperatuuril saavad spontaanselt toimuda vaid need protsessid (keemilised reaktsioonid), mille Gibbsi energia väheneb. Vabaenergia Konstantsel temperatuuril ja rõhul: G= H- TS ja G= - TSsum Seega kulgeb iga protsess iseeneslikult vabaenergia vähenemise suunas (G < 0). Tasakaaluolekus G = 0 Standardne reaktsiooni vabaenergia Gr°= nGf° (saadused) nGf° (lähteained) Temperatuuri mõju reaktsiooni vabaenergiale Reaktsiooni H ja S ei muutu oluliselt temperatuuri muutudes, kuna temperatuur mõjutab nii lähteainete kui ka produktide vastavaid suurusi samas suunas. Reaktsiooni vabaenergia muutub temperatuuri muutudes aga märgatavalt ja võib isegi märki muuta! Gr°= Hr° TSr° Keemiline tasakaal Keemilised reaktsioonid:
Vastupidine protsess sulamisele on tahkumine, kus vedelik muutub tagasi tahkiseks. Temperatuur, kus toimub sulamine ja tahkumine, on üldiselt samad. Aine sulatamiseks on vaja kulutada energiat ning aine tahkumisel eraldub energia vastavalt funktsioonile · kus on sulamiseks või tahkumiseks vajalik soojushulk ehk energia hulk J · on aine sulamissoojus J/kg · m on aine mass kg Termodünaamiliselt on sulamishetkel Gibbsi vabaenergia muut (G) null, kuna toimub kasv aine entroopias ja entalpias. Sellest hoolimata toimub sulamine seetõttu, et tekkiva vedeliku vabaenergia on väiksem kui tahke oleku vabaenergia. Sulamine ja tahkumine toimub erinevate rõhkude korral erinevatel temperatuuridel. Kristalliliste ainete sulamine ja tahkumine. Iga kristalliline aine sulab teatud kindlal temperatuuril. Kristallilised ained tahkuvad samal temperatuuril, millel nad sulavad. Kristallilise aine sulamise ja tahkumise vältel keha
Protsesside kulgemise suund Entroopia S (J/K) on süsteemi korrapäratuse mõõt: S = k lnW k - Boltzmani konstant (1,38 x 10-23 J/K) Entroopia on olekufunktsioon Tulenevalt soojusliikumise kaootilisest iseloomust liiguvad molekulaarsed süsteemid alati süsteemi ühtlustumise suunas TD teine seadus: isoleeritud süsteemi entroopia püüab saavutada maksimaalset väärtust Omapead jäetuna lähevad asjad ikka segamini mitte korda Termodünaamika teine seadus avatud süsteemides Gibbsi vabaenergia G Bioloogilised süsteemid on avatud süsteemid Gibbsi vabaenergia G (J, J/mol) arvestab mõlemat entalpiat ja entroopiat Konstantsel rõhul ja temperatuuril: G = H -TS TD teine seadus: termodünaamiliselt soodsa protsessi G on märgilt negatiivne, G < 0 Termodünaamiliselt soodsad protsessid kulgevad isevooluliselt G näitab maksimaalset kasuliku töö hulka mida antud protsessi toimumise arvelt on võimalik teha Tasakaaluolekus ei toimu süsteemiga summaarset muutust ja G = 0
Entroopia(korrapäratuse mõõde) võimaldab ennustada reaktsioonide iseeneslikku kulgemist või mittekulgemist. Standardne reaktsioonientroopia – saadused – lähteained. Summaarne entroopiamuut on keskkonna entroopia ja süsteemi entroopia summa. Kui protsess on spontaanne, siis summaarne entroopiamuut on positiivne. Temperatuuri tõusuga kaasneb süsteemi korrapära vähenemine. Iseeneslik protsess ei pruugi olla kiire ja on mittepöörduv. 11. Vabaenergia. Reaktsiooni vabaenergia, vabaenergia ja töö, temperatuuri mõju vabaenergiale. Millised keemilised reaktsioonid toimuvad iseeneslikult ja kui palju nad võivad tööd teha? Püsival rõhul ja temperatuuril saavad spontaanselt toimuda vaid need protsessid, millle vabaenergia väheneb. Vabaenergia ongi siis energia, mille arvel tehakse tööd. Temperatuuri muutmine väga ∆ H ja ∆ S ei mõjuta, aga mõjutab märgatavalt vabaenergiat ja võib isegi märki muuta.
Selleks tuleb: leida süsteemi entroopiamuut; leida süsteemi entalpiamuut ja arvutada sellest keskkonna entroopiamuut; liita need kaks entroopiat. Millised keemilised reaktsioonid toimuvad iseeneslikult? püsival rõhul ja temperatuuril saavad spontaanselt toimuda vaid need protsessid (keemilised reaktsioonid), mille Gibbsi energia väheneb. Vabaenergia Konstantsel temperatuuril ja rõhul: G= H- TS ja G= - TSsum Seega kulgeb iga protsess iseeneslikult vabaenergia vähenemise suunas (G < 0). Tasakaaluolekus G = 0 Standardne reaktsiooni vabaenergia Gr°= nGf° (saadused) nGf° (lähteained) Temperatuuri mõju reaktsiooni vabaenergiale Reaktsiooni H ja S ei muutu oluliselt temperatuuri muutudes, kuna temperatuur mõjutab nii lähteainete kui ka produktide vastavaid suurusi samas suunas. Reaktsiooni vabaenergia muutub temperatuuri muutudes aga märgatavalt ja võib isegi märki muuta! Gr°= Hr° TSr° Keemiline tasakaal Keemilised reaktsioonid:
Ideaalse gaasi olekuvõrrand (Clapeyroni-Mendelejevi võrrand): pV = nRT , R gaasi universaalkonstant; R = 8.314 J/molK (ehk 0.0820 dm atm/molK); 3 R = poVo/To; po normaalrõhk (1 atm. ehk 101 325 Pa), To normaaltemperatuur (0 °C ehk 273.15 K), Vo molaarruumala normaaltingimustel (22.4 dm3/mol). Olekufunktsioonid funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest, nt. siseenergia (U), entalpia (H), entroopia (S), vabaenergia (G); on määratud süsteemi olekuga ega sõltu sellest, kuidas see olek on saavutatud. Süsteemi koguenergia (E): E = Ekin. + Epot + U, Ekin ja Epot süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia. Siseenergia (U), J/mol süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia; isoleeritud süsteemis U = 0. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus: U = q + w ,
31. Hinnake soojusvahetusega kaasnevat keskkonna entroopiamuutu konstantsel rõhul ja temperatuuril.- S=qrev/T 32. Hinnake reaktsiooni iseeneslikkust summaarse entroopiamuudu abil. - Ssum=Ssüst+Skesk Protsess on spontaanne, kui Ssum on positiivne. 33. Kasutage summaarset entroopiamuutu süsteemi tasakaaluoleku kindlaks tegemiseks. Tasakaaluolekus ei ole päri- ega vastassuunalised protsessid iseeneslikud ehk: Ssum=0 34. Mis on reaktsiooni vabaenergia? Arvutage entalpia- ja entroopiamuudu abil reaktsiooni vabaenergia. Hinnake vabaenergiamuudu abil reaktsiooni iseeneslikkust antud temperatuuril. Vabaenergia on olekufunktsioon, määrab reaktsiooni iseeneslikkuse. G=H-TS ja G=-TS sum Kui miinusega, siis iseeneslik/spontaanne. 35. Arvutage standardsete tekkevabaenergiate abil reaktsiooni standardne vabaenergia. Gr0=nGm0(saadused)-nGm0(lähteained) 36. Leidke protsessi maksimaalne mittepaisumistöö suurus. we,max=G 37
• Summaarne entroopiamuut avaldub: ∆ Ssum = ∆ Ssüst + ∆ Skeskk Protsess on spontaanne, kui ∆Ssum on positiivne. • Seega võib süsteemi entroopia ka kahaneda, kui selle arvelt keskkonna entroopia vähemalt sama palju kasvab. Entroopia sõltuvus temperatuuris: Reaktsiooni ∆H ja ∆S ei muutu oluliselt temperatuuri muutudes, kuna temperatuur mõjutab nii lähteainete kui ka produktide vastavaid suurusi samas suunas. • Reaktsiooni vabaenergia muutub temperatuuri muutudes aga märgatavalt ja võib isegi märki muuta! 11. Vabaenergia. Reaktsiooni vabaenergia, vabaenergia ja töö, temperatuuri mõju vabaenergiale. Millised keemilised reaktsioonid toimuvad iseeneslikult ja kui palju nad võivad tööd teha? Vabaenergia- süsteemi energia, mille arvel ta saab konstantsel temperatuuril ja rõhul tööd teha Seega kulgeb iga protsess iseeneslikult vabaenergia vähenemise suunas (ΔG < 0). Tasakaaluolekus ΔG = 0
substraadi kujule kuju (sellega seletatakse siirdeseisundi fenomeni) . E ja S vahelised interaktsioonid (vastasmõjud) - substraat seotakse ensüümile nõrkade jõudude toimel: *H-sidemed, vad der Waalsi interaktsioonid, ioonsed sidemed; *mõnikord hüdrofoobsed interaktsioonid. 4. Reaktsiooni G ja G* tähendus. Mittekatalüütilise ja katalüütilise reaktsiooni energiadiagrammid ja G* väärtuste võrdlus. G rektsiooni kogu vabaenergia muut (seotud tasakaalukonstandiga Keq); G* - reaktsiooni aktivatsiooni vabaenergia (seotud kiiruskonstandiga k). Slaidid 14 ja 16. 5. Siirdeseisundi EX+ tähendus ensüümireaktsioonis ja selle saavutamine. Katalüüsi soodustavad faktorid. Miks ja kuidas saavutatakse ES kompleksi destabiliseeri- mine? Siirdeseisundi EX tähendus ensüümireaktsioonis - kui tekib EX vahepeal,siis on tegemist katalüüsitud reaktsiooniga
ATP kui makroergilise ühendi süntees toimub NADH ja FADH2 energia arvel. Selgitada on seda kõige lihtsam vaadeldes mainitud ühendite redokspotentsiaale. Redokspotentsiaalide abil on võimalik iseloomustada elektronide liikumist kahe ühendi segust koosnevas süsteemis. Biokeemias kasutatakse tavaliselt redokspotentsiaali defineerimiseks standardelektroodi pH = 7 juures. Mõõdetavat potentsiaali nimetatakse standardseks bioloogiliseks elektroodipotentsiaaliks Eo’. Redoksreaktsiooni vabaenergia on arvutatav otse Eo’ väärtusest Nernsti võrrandi abil. ΔGo’ = -nFΔEo’ Selles võrrandis on n- reaktsioonis osalevate elektronide arv F- Faraday constant (94.4 kJ/V/mol) Keemiliste reaktsioonide (loomulikult ka redoksreaktsioonide) kulgemisega kaasneb vabaenergia muutumine ja iga reaktsioon kulgeb eelistatult ühes suunas. Kui elektronid liiguvad spontaanselt ühe ühendi koosseisust teisele ühendile, kaasneb
Seega võib süsteemi entroopia ka kahaneda, kui selle arvelt keskkonna entroopia vähemalt samapalju kasvab. Termodünaamika II seaduse põhiliseks rakenduseks keemias on reaktsiooni iseeneslikkuse hindamine. Selleks tuleb: leida süsteemi entroopiamuut; leida süsteemi entalpiamuut ja arvutada sellest keskkonna entroopiamuut; liita need kaks entroopiat. Lihtsam oleks seda teha, kui peaks arvestama reaktsiooni hindamiseks vaid ühe parameetriga. Selliseks parameetriks on Gibbsi vabaenergia (konstantsel rõhul ja temperatuuril). G = H -TS Gibbsi vabaenergia on olekufunktsioon. Gibbsi vabaenergia absoluutväärtust ei saa mõõta, küll aga tema muutust. Standardne tekkevabaenergia iseloomustab ka aine termodünaamilist stabiilsust. Kui mingil temperatuuril gf º> 0, siis on aine vähem stabiilne kui vastavad vabad elemendid. Termodünaamiliselt stabiilne aine (näiteks vesi) on negatiivse tekkevabaenergiaga.
Reaktsioon: COCl2(g) = CO(g) + Cl2(g) 1. Arvutada reaktsiooni standardne Gibbsi vabaenergia muut G0 temperatuuril 298 , ja reaktsioon Käsiraamatu andmed: _(,298)^0(kJ/mol) _298^0 (J/mol*K) COCl2 -219.50 283.64 CO -110.53 197.55 _298^0=_(,298)^0()+ Cl2 0.00 222.98 _(,298)^0(2) = -110,5 _298^0=_(,298)^0 "(CO)+" _(,298)^0 _298^0=108970-298136,89=
osakestevaheline vastastikmõju pV = nRT R – gaasi universaalkonstant; R = 8.314 J/molK (ehk 0.0820 dm3atm/molK); R = poVo/To; po – normaalrõhk (1 atm. ehk 101 325 Pa), To – normaaltemperatuur (0 °C ehk 273.15 K), Vo – molaarruumala normaaltingimustel (22.4 dm3/mol). olekufunktsioonid – funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest (siseenergia U, entalpia H, entroopia S, vabaenergia G). on määratud süsteemi olekuga, mitte sellega, kuidas see olek on saavutatud. protsessid soojusvahetuse järgi eksotermiline protsess – energia/soojus eraldub ΔH < 0 nt: keemiliste sidemete moodustamine / ühinemisreaktsioonid; tahkumine, kondensatsioon endotermiline protsess – energia/soojus neeldub ΔH > 0 nt: keemiliste sidemete lõhkumine / lagunemisreaktsioonid; sulamine, aurustumine adiabaatiline protsess – energia/soojusvahetus puudub
soojusliikuvuse difusioonist. Tänu soojusliikuvuse kaootilisusele ( molekulid liiguvad suunata), toimub ühtlane jaotumine ehk korrapäratuse kasv. 8. Termodünaamika teine seadus väidab isoleeritud süsteemi entroopia kasvab üritades saavutada maksimaalset väärtust. Kuidas on võimalik elu eksisteerimine ilma eeltooduga vastuollu minemist? Elusorganismid on avatud süsteemid ja seetõttu see ei lähe vastuollu termodünaamika teise seadusega. 9. Kuidas on vabaenergia muutus seotud muutusega entalpias ja entroopias (valem, ühikud)? dG konstantsel rõhul ja temperatuuril: dG = dH T dS, kus d tähistab deltat. 10. Kuidas on reaktsiooni vabaenergia muutus seotud reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonidega (valem, ühikud)? Reaktsiooni vabaenergia arvväärtus ütleb, kui kaugel on reaktsioon tasakaaluolekust ja kui palju kasulikku tööd saab selle arvelt teha. dG = dG0 + RT ln ((C)C(D)D/ (A)A(B)B)
Massiprotsent × 100 % Dissotsiatsioonimäär Aine mass m=c × M m= n × M pH= - log |H| pH=pK log |H|= |H|=K × [HO] = pOH= - log |OH¯| |OH¯|= Molaarmass M = V × Cm M= M= Molaalsus Cm= Cm= Ruumala V= V= Konsentratsioon C= C= C= Happe ja soola suhe: = Moolide arv n= n=C×V Entalpia H= U+nRT H=G+TS Siseenergia U=H-nRT U= q - w Gibbsi vabaenergia G=H-TS G= -nFE G=Gr°+ RT ln Q Entroopia S=R ln S= S=nc ln S= nR ln S= nR ln Kiirus v = v=K×C(a)×C(b) v(t2)= v(t1) × Poolestusaeg t= t(e,k) = i× K(e,k) × Cm (elektrolüütide puhul i= × (produktide ioonide arv -1) + 1 Osmootne rõhk = i × Cm × RT Tasakaalukonstant Ka= lnK= lnK = ln = × - ) K2= K1 × aktivatsioonienergia E=E - lnQ
Mida suurem on korrapäratus, seda suurem on ka entroopia. Isoleeritud süsteemis toimuvad iseeneslikud protsessid entroopia kasvu suunas. Entroopia kasvab: sulamisel, aurustumisel, T-i tõstmisel, gaasi paisumisel, tahke aine lahustumisel jne Pöörduv deltaS=q/T Mittepöörduv deltaS>q/T 41. Entroopia leidmine isotermilistes protsessides ja temperatuuri muutumisel 42. Entroopia III seadus, absoluutse entroopia arvutamine standardtingimustes. 43. Gibbsi vabaenergia, reaktsiooni suuna ja tasakaalu kriteeriumid. Gibbsi energia (tuntud ka kui Gibbsi vabaenergia, tähistatakse ΔG) on termodünaamiline potentsiaal, mis iseloomustab tööd, mida termodünaamiline süsteem suudab teha konstantsel temperatuuril ja rõhul. Püsival rõhul ja temperatuuril saavad spontaanselt toimuda vaid need protsessid (keemilised reaktsioonid), mille Gibbsi energia väheneb. Seega kulgeb iga protsess iseeneslikult vabaenergia vähenemise suunas (∆G < 0). 44
Ioone liidavad sillaks külge tõmbejõud, mis moodustavad nende ja elektrongaasi vahel. Metallide omadused : 1) metallid on plastselt deformeeritavad kuju saab välisjõudude mõjul muuta, ilma et puruneks. Deformeerimisel nihkuvad metalli kristallide osad mööda kristallvõre teatud tasapindu nihkepinnad. 2)Enamikule metallidele omane polümorfsus esinemine erinevais kristallilistes kujudes. Püsivaimaks võretüübiks on see, mille puhul metalli energiavaru ehk vabaenergia on väikseim. Temperatuuri, rõhu jt. Tingimuste muutudes muutub ka vabaenergia, võib muutuda ka metalli valents, mis kutsub esile võimaliku kristallvõre muutuse. Sama metalli erinevaid polümorfseid kujusid tähistatakse tähtindeksiga alfa, beeta jne. Temperatuur, mille juures metalli kristallvõre muutub, nim. kriitilisteks punktideks. Suurema tihedusega kristallvõred esinevad madalates temperatuuridel.
Meetodid kolloidsüsteemide valmistamiseks määrab ära kolloidsüsteemide vahepealne asend molekulaardispersete ja jämedispersete süsteemide vahel. Kasutatakse nii kondenseerimiskui ka dispergeerimis(peenestus)meetodeid. A Kondenseerimismeetodid. Selle eesmärgiks on väiksemate osakeste (aatomite, molekulide, ioonide) liitmine suuremateks agregaatideks. Kondenseerumine toimub isevooluliselt, kuna kondenseerumisel toimub pinna vähenemine ja sellega koos vabaenergia vähenemine. Kondensatsiooniprotsessi põhiprobleemiks on kasvu õigeaegne pidurdamine, et ei tekiks jämedispersne ebapüsiv süsteem. Kondenseerimismeetodis eraldatakse kaks staadiumit: 1) kristallisatsioonikeskmete teke väikeste kristallikestena Kui aine lahustuvus antud dispersioonikeskkonnas on L ja meie lahus on piisavalt üleküllastunud kontsentratsiooniga C, siis on kristallisatsioonikeskme tekkekiirus V1 =dt/dn=k (C-L)/L
arvutada ka rõhu muutuse kaudu, kasutades
eelmist valemit ning Boyle'i seadust (PV = const):
· Konstantsel temperatuuril saab süsteemi
entroopiamuutu S arvutada valemist:
22. Entroopia III seadus, absoluutse entroopia
arvutamine standardtingimustes
· Korrapärase kristallistruktuuriga puhta
aine entroopia absoluutsel nulltemperatuuril
on võrdne nulliga.
· Standardsed molaarsed entroopiad:
· Standardsed reaktsioonientroopiad:
23. Gibbsi vabaenergia, reaktsiooni suuna
ja tasakaalu kriteeriumid
· Gibbsi vabaenergia muutu tähistatakse G. See
on aine (keemilise süsteemi) vaba energia
konstantsel temperatuuril ja konstantsel rõhul.
· Reaktsiooni suuna kriteeriumid.
1. Kui Q=K, siis süsteem on tasakaalus
2. Kui Q
saa muutuda süsteemis kulgevate protsesside tagajärjel. Termidünaamika II seadus- Igas spontaanses protsessis peab süsteemi ja ümbritseva keskkonna entroopia kasvama. Termodünaamika III seadus- Kui temperatuur läheneb absoluutsele nullile, läheneb süsteemi entroopia konstantile. 3 Reaktsiooni suunda ja tasakaaluolekut saab iseloomustada Gibbsi vabaenergia muuduga. Kui Gibbsi vabaenergia muut on negatiivne, siis on tegu spontaanse reaktsiooniga, kui Gibbsi vabaenergia muut on 0, siis on tegu tasakaaluolekuga. Entroopia- tasakaaluoleku tekkimine, soojuse ja energia haihtumine universumisse. Entroopia kasvab kui delta S on suurem nullist. See toimub aurustumise, lahustumise, sulamise, temperatuuri tõstes jne) Vastasel juhul, kui on tegemist veeldumisega, tahkestumisega, siis entroopia kahaneb. Elektrolüüdid on ained, mis vees või mingis teises aines lagunevad vastasnimeliselt
R – gaasi universaalkonstant; R = 8.314 J/mol⋅K (ehk 0.0820 dm ⋅atm/mol⋅K); 3 R = poVo/To; po – normaalrõhk (1 atm. ehk 101 325 Pa), To – normaaltemperatuur (0 °C ehk 273.15 K), Vo – molaarruumala normaaltingimustel (22.4 dm3/mol). Olekufunktsioonid – funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest, nt. siseenergia (U), entalpia (H), entroopia (S), vabaenergia (G); on määratud süsteemi olekuga ega sõltu sellest, kuidas see olek on saavutatud. Süsteemi koguenergia (E): E = Ekin. + Epot + U, Ekin ja Epot – süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia. Siseenergia (U), J/mol – süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia; isoleeritud süsteemis ∆U = 0. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus: ∆U = q + w ,
(entroopia) Entroopia kasvab: sulamisel, aurustumisel, T-i tõstmisel, gaasi paisumisel, tahke aine lahustumisel jne 1)Le Chatelier'i printsiip: kui keemilise tasakaalu korral muutub mingi osapoole kontsentratsioon, temperatuur, ruumala või (kogu)rõhk, siis keemilise reaktsiooni tasakaal on vastassuunaline selle teguri muutusele. 2)Reaktsiooni H ja S ei muutu oluliselt tempi muutudes, kuna temp mõjub nii lähteainete kui ka produktide vastavaid suurusi samas suunas. Reaktsiooni vabaenergia muutub temperatuuri muutudes aga märgatavalt ja võib isegi märki muuta. 3) Termodünaamilise keha entalpiaks nimetatakse siseenergia (u) ja rõhuenergia (pv) summat. 4) Metallimöllud 5) Hessi seadus. · Entalpiamuut sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest
ja plast 'vorm', 'olemus'. Kloroplastid (varem eesti keeles kasutatud ka sõna klorofülliterake) on taimerakkude ja eukarüootsete vetikate organellid, milles toimub fotosüntees. Kloroplastidescneeldub päikesekiirgus ning vee ja süsihappegaasi abil toodetakse suhkruid. Kloroplastid annavad taimedele iseloomuliku rohelise värvuse. Kloroplastid võivad ka muunduda kromoplastideks. Kloroplastides püütakse Päikese valgusenergia ja saadud vabaenergia säilitatakse ATP-na(adenosiintrifosfaat ), mida kasutatakse NADP (nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaat) redutseerimisel NADPH-ks läbi nende keeruliste protsesside toimubki fotosüntees. Ülesanded Kloroplastide põhifunktsioon on fotosüntees. Fotosüntees on looduses aset leidev protsess, mille käigus elusorganismid muudavad päikeseenergia keemiliseks energiaks. Fotosüntees toimub fotoaktiivsete pigmentide, näiteks klorofülli kaasabil.
(vastassuunas) üleminevad ainehulgad on võrdsed. 2. Ideaalsete lahuste üdiseloomustus Lahust, mis vastab täpselt Raoult'i seadusele, nimetatakse ideaalseks lahuseks. Ideaalses lahuses on vastasmõju lahusti ja lahustunud aine vahel sama nagu lahusti molekulide vahel, s.t lahustumisentalpia on 0. Nende moodustumisel ei esine ruumalaefekti ega soojusefekti. Isegi ideaalse lahuse moodustumisega kaasneb aga entroopia kasv ja tulemusena ka lahuse vabaenergia kahanemine. Ideaalne lahus moodustub lähedaste omadustega komponentidest (n:isotoopidest, optilistest isomeeridest jne). Ideaalse lahuse komponendi keemilise potentsiaali võrrandid: i i RT ln X i . i tähistab 0 0 komponendi keemilist potentsiaali puhtas olekus ( X i 0 ) antud rõhul P ja temperatuuril T. 3. Ideaalse lahuse aururõhk. Raoult’i seadus
saaduste entroopia erinevus lähteainetest; reaktsioonil eralduv soojus tõstab keskkonna entroopiat. Kui reaktsiooni käigus kulub või tekib gaas, on vastav entroopiamuut domineeriv ja reaktsioonientroopia märki saab sellest lähtuvalt ennustada. Standardne reaktsioonientroopia Sr0 on defineeritud kui reaktsioonisaaduste ja lähteainete molaarsete entroopiate vahe, võttes arvesse stöhhiomeetriakoefitsiente: 23.Gibbsi vabaenergia, reaktsiooni suuna ja tasakaalu kriteeriumid.Gibbsi vabaenergia? Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t G = 0 Reaktsiooni vabaenergiamuut on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate vahe. Selle arvutamiseks peame teadma, kuidas iga reaktsioonis osaleva aine vabaenergia muutub sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. 24.Gibbsi vabaenergia arvutamine. Konstantsel temperatuuril ja rõhul:
Töö teostamise kuupäev: 23.09.2020 tunud Aururõhu Määramine Dünaamilisel Meetodil Töö eesmärk (või töö ülesanne). Määrata vedeliku küllastatud aururõhu sõltuvus temperatuurist kaheksal rõhul. ja viimane mõõtmine teostada atmosfäärirõhul. Teooria. Kui soojusvahetus süsteemi ja väliskeskkonna vahel on aeglane võib aine süste pöörduvalt, ilma, et see rikuks faaside tasakaalu. Antud juhul määrab faaside t konstantsuse tingimus, seega võimalik vabaenergia muutus dGp, T=0 vaatama üleminek ühest faasist teise. Järelikult on tasakaal kahe faasi vahel võimalik ku kokkupuutuvates faasides on täpselt võrdsed. Seega on püsival rõhul ja tempe tingimuseks: kus ülemised indeksid märgivad eri faase. Puhta aine korral võib tingimuse kirj Kui kahe faasi tasakaalu korral tõsta süsteemi temperatuuri dT võrra, peab ka oleks jällegi tasakaaluolek. Heterogeensetes süsteemides on tasakaaluseisund
o. elemendi stabiilne olek temperatuuril 25 C ja rõhul 1 atm (101325 Pa). Kokkuleppeliselt keemiliste elementide entalpiad standardtingimusil on võetud nulliks. Ühendi standardne entalpia ( H ) on selle ühendi stabiilsetest elementidest tekkimise reaktsiooni 298 soojuseffekt kui lähteained ja produktid on ülaltoodud standardtingimusis (vt. ka näiteis toodud alternatiivset tekkeentalpiat vabadest aatomeist). Entalpia, entroopia ja vabaenergia (Gibbsi energia) on termodünaamilised funktsioonid, millega kirjeldatakse makroskoopiliste süsteemide olekut sõltuvalt süsteemi oleku parameetreist, s.o. mahust, rõhust ja temperatuurist. Olulised on nende funktsioonide muutused reaktsiooni käigus ja neid tähistatakse vastavalt H, S ja 15 G. Need funktsioonid on tuletatavad termodünaamika seaduste alusel.
(mida suurem on reaktsiooni aktiviseerimisenergia Ea, seda suurem on temperatuuri mõju) tasakaalu nihkumine ei mõjuta tasakaalukonstandi arvväärtust tasakaalukonstandi seos Gibbsi energiaga G°T = - RTlnKT tasakaaluolekus ΔG=0. Gibbsi energia arvutamisel saab määrata kas protsess on isevooluline või mitte. püsival temperatuuril võivad spontaanselt toimuda vaid reaktsioonid, mille juures vabaenergia väheneb. mida suurem on vabaenergia vähenemine arvuliselt, seda kaugemal on süsteem tasakaaluolekust ja seda tugevam selle kalduvus reageerida, et läheneda tasakaaluolekule. tasakaal heterogeensetes süsteemides aine oleku diagramm – faasidevahelise tasakaalu tingumuste diagramm (p=const) p C 1 a tm vesi jä ä O aur 0 0C 100 C 0
6. Elusorganismides toimub pidev korrapärase molekulaarse struktuuri loomine (S < 0). Kuidas see võimalik on? 7. Toitu süües tekitab organism keerulisi molekulaarseid struktuure, energiast ammutades. Selle kasvu eest tuleb maksta, selleks ongi energia kulutamine. Taimed kasutavad valgust ja loomad toitu. 8. Miks peavad organismid keskkonnast pidevalt energiat ammutama? 9. Et kindlustada oma keeruka struktuuri säilimine ja et hoida vabaenergia väärtus negatiivsena, vastasel juhul oleksid organismid surnud. 10. Kas elusorganismid on oma keskkonnaga termodünaamilises: a) tasakaalus b) tasakaaluoleku lähedal c) tasakaaluolekust kaugel? Ümbritseva keskkonnaga tasakaalus olev organism on surnud organism 11. Miks toimub lahustunud aine isevooluline ühtlane jaotumine üle kogu lahuse ruumala? Vastavalt TD II seadusele kulgevad kõik isevoolulised protsessid entroopia kasvu suunas. Ühtlasel
Pinna (veetilga) kõverdumisel (kõverus)raadiusega r tekib täiendav siserõhk p. See siserõhk toimib tilgapinnaga risti ja suundub tekkinud kõveruse tsentrisse. Milleks sümbol (delta)? Sellepärast et see on täiendav rõhk juba olemasolevale siserõhule. See p on sisuliselt tilga kõverpinnal oleva rõhu ja silepinna auru rõhkude vahe. Selle täiendava rõhu tõttu väheneb tilga ruumala dV võrra. Tehtav töö on pdV. Eelnevalt on meil teada, et tasapindse pinna vabaenergia GS muutus püsival temperatuuril ja välisrõhul on: dGS = 12dS12+ S12d12 Pinna kõverdumise lisandub siia veel pinnaenergiat vähendav liige (töö ruumala vähendamiseks), saame dGS = -pdV+12dS12+S12d12 Gibbs näitas, et on võimalik moodustada pinna, millel pindpinevuse muut diferentsiaal on null d12=0. Kuna tasakaalu korral ka Gibbsi vabaenergia muut on null dGS=0, siis saame 0 = -pdV+12dS12 Avaldame rõhu: nimetatakse pinna kõveruseks
Loeng 10 Membraantransport 1. Membraantranspordi termodünaamika 2. Passiivne transport: difusioon 3. Vahendatud passiivne transport: poorid, kandjad 4. Aktiivne transport: primaarne, sekundaarne Membraantranspordi termodünaamika Lahuses membraaniga eraldatud kotike (rakk) mis ei sea takistust antud aine liikumisele. Aine kontsentratsioon väljas Cout ja sees Cin. Liikumisega Cout Cin kaasnev vabaenergia muutus on antud seosega: G = RT ln(Cin/Cout) Tasakaaluolekus G = 0 ja Cout = Cin Tasakaaluolek (G = 0) võib erineda olukorrast Cout = Cin juhul kui: 1. Membraanil esineb membraanpotentsiaal ja transporditav aine on laenguga 2. Membraantranspordiga on ühendatud mingi teine protsess mida iseloomustab G ` 3. Rakus sees toimub transporditava aine modifitseerimine või sidumine Passiivne transport: difusioon
rohkem (energilisemalt, kiiremini) liikuma. 33. Entroopia III seadus, absoluutse entroopia arvutamine standardtingimustes. Korrapärase kristallistruktuuriga puhta aine entroopia absoluutsel nulltemperatuuril on võrdne nulliga. See seadus annab aluse ainete absoluutsete entroopiate leidmiseks. Standardne reaktsioonientroopia S r º on defineeritud kui reaktsioonisaaduste ja lähteainete molaarsete entroopiate vahe, võttes arvesse stöhhiomeetriakoefitsiente: 34. Gibbsi vabaenergia, reaktsiooni suuna ja tasakaalu kriteeriumid. Gibbsi energia (tuntud ka kui Gibbsi vabaenergia, tähistatakse G) on termodünaamiline potentsiaal, mis iseloomustab tööd, mida termodünaamiline süsteem suudab teha konstantsel temperatuuril ja rõhul. Sellest ka tema nimetus "vabaenergia" energia, mis on töötamise jaoks "kätte saadav", n.ö. "vaba". Gibbsi energia on võrdne maksimaalse kasuliku tööga,
o Aurustumine o Sulamine o Difusioon o Elektrolüüs · Termodünaamika on teadus energia muundumistest. · Süsteem võib olla o Avatud o Suletud o Isoleeritud o Homogeensed o Heterogeensed · Süsteemi olekufunktsioonideks (arvutatavad suurused) on sellised süsteemi olekut iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist: o Siseenergia, o Entalpia, o Entropia, o Vabaenergia. · Olekuparameetrid on mõõdetavad suurused: o Temperatuur (T) o Rõhk (P) o Ruumala (V) o Ainehulk (n) o Kui mingis protsessis kolmest olekuparameetrist jääb üks muutumatus, siis on tegemist isoprotsessiga. · Protsessid: o P=konst isobaarilised protsessid atmosfääri rõhul lahtises nõus kulgevad reaktsioonid o V=konst isokoorilised protsessid hermeetiliselt suletud jäigaseinalises aparatuuris
entroopia kasvu seadus Entroopia on termodünaamikas ja statistilises mehaanikas kasutatav ekstensiivne suurus, mis kirjeldab vaadeldava süsteemi erinevate võimalike juhuslike ümberpaigutuste arvu. Mittepöörduva (spontaanse) protsessi summaarne entroopia muut isoleeritud süsteemis on positiivne. DeltaS on suurem kui 0. Entroopia kasvab: sulamisel, aurustumisel, T-i tõstmisel, gaasi paisumisel, tahke aine lahustumisel jne 36. Gibbsi vabaenergia, reaktsiooni suuna ja tasakaalu kriteeriumid. Keemiline tasakaal ja kineeteika Gibbsi vabaenergia on olekufunktsioon. Gibbsi vabaenergia absoluutväärtust ei saa mõõta, küll aga tema muutust. Gibbsi energia muut määrab reaktsiooni toimumise suuna/spontaansuse. Juhul, kui ei ole tegemist standardtingimustega, tuleb arvestada elektroodipotentsiaalide ja vastavalt elektromotoorjõu sõltuvust temperatuurist ja kontsentratsioonidest. 37. Keemilise reaktsiooni tasakaal.
b) inhibeerib anabolismi, c) stimuleerib katabolismi d) inhibeerib katabolismi 6. Nimetage kolm rakkudes toimuvate protsesside liiki, mis vajavad ATP (või mõne teise makroergilise ühendi) hüdrolüüsil vabanevat energiat (vt. ATP tsükkel!). biosüntees, osmootne töö, rakkude liikuvus 7. Milline peab olema protsessi standardse vabaenergia muudu G 0' minimaalne väärtus (kJ/mool või kcal/mool?; märk?), mis võimaldab sünteesida 1 mooli ATP? -30,5kJ/mool 1cal= 4,2J -7,3kcal/mool 8. Selgitage erinevate organismide sarnasust ja erinevust metabolismi alusel. Esitage organismide klassifikatsioon a) süsinikuallika järgi b) energiaallika järgi c) hapniku tarbimise järgi ja nimetage esindajaid. Klassifikatsioon Süsiniku allikas Energiaallikas Fotoautotroofid CO2 Valgus
DeltaS=qrev/T (pöörduv prots.) =0 DeltaS on suurem qrev/T (mittepöörduv) on suurem 0st. 30. Entroopia III seadus, absoluutse entroopia arvutamine standardtingimustes. Korrapärase kristallistruktuuriga puhta aine entroopia absoluutsel nulltemperatuuril on võrdne nulliga. See seadus annab aluse ainete absoluutsete entroopiate leidmiseks. Entroopia mõõtmiseks kasutatakse entroopia termodünaamilist definitsiooni ja TD III seadust: S(T)=S(0)+DeltaS(soojend.0 KT) 31. Gibbsi vabaenergia, reaktsiooni suuna ja tasakaalu kriteeriumid. Gibbsi vabaenergia on olekufunktsioon. Gibbsi vabaenergia absoluutväärtust ei saa mõõta, küll aga tema muutust. Gibbsi energia muut määrab reaktsiooni toimumise suuna/spontaansuse. Juhul, kui ei ole tegemist standardtingimustega, tuleb arvestada elektroodipotentsiaalide ja vastavalt elektromotoorjõu sõltuvust temperatuurist ja kontsentratsioonidest. 32. Gibbsi vabaenergia arvutamine. DeltaG=DeltaH-T DeltaS ja DeltaG=-TDeltaSsum 33
Termodünaamika I ja II seadus. Kuidas on seotud G, H ja S? Mida näitab G märk ja arvväärtus? Bioloogilised standardtingimused. Kuidas on seotud G ja G0'? Eksergoonilised ja endergoonilised reaktsioonid. · Esimene seadus: Energia jäävuse seadus, millest järeldub siseenergia kui olekufunktsiooni olemasolu · Teine seadus: Määrab iseeneslike protsesside suuna ning millest järeldub entroopia kui olekufunktsiooni olemasolu. · G = H - TS G Vabaenergia ehk Gibbsi energia muut H Entalpia muut S Entroopia muut · G on hüpoteetiline suurus, mis seob entalpia ja entroopia, võimaldab keemikul prognoosida, kas antud reaktsioon leiab asset reaktsiooni spontaansuse kriteerium. · Bioloogilised standardtingimused: o T = 298 K o P = 101,3 kPa o C = 1M · Kui pH = 7,0 ja CH2O = 5,55 siis G0' · Eksergoonilised reaktsioonid on reaktsioonid mis annavad energiat (eksotermilised) | spontaansed reaktsioonid
Pindkihi molekulide jõuväljad, millised on suunatud faasist väljapoole, jäävad kas osaliselt või täielikult välise faasi molekulide poolt kompenseerimata. Selle tagajärjel pindkihi potentsiaalne energia suureneb. Pindpinevust defineeritakse kahel viisil: 1) jõud, mis mõjub vedeliku eralduskontuuri pikkusühikule selles suunas, milles vedeliku pind kahaneb. 2) töö, mida on vaja pinna suurendamiseks ühe pindalaühiku võrra. Matemaatiliselt on pinna vabaenergia ehk pindpinevus defineeritud Gibbsi vabaenergia juurdekasvuna faasidevahelise pinna suurenemisel ühe pinnaühiku võrra. Pindkihi molekulid avaldavad survet faasi sisemuse osakestele ja pind püüab omandada minimaalse võimaliku väärtuse. Tekib siserõhk, kuna vedeliku pind avaldab rõhku oma sisemistele kihtidele. Dispergeeritud süsteemides on pinna vabaenergia suur ja seepärast on kolloidosakesed ebastabiilsed. Süsteem püüdleb energia vähenemise poole.
Kordamisküsimused (membraantransport, ensüümid, vitamiinid, regulatsioon) 1. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas). dG=RTln(Cin/Cout) 2. Aine A liigub rakku passiivse difusiooni teel. Milline on difusiooniga seotud vabaenergia muutus olukorras, kus aine A kontsentratsioon rakus ja rakuvälises keskkonnas on võrdne. Positiivne. Tasakaaluolek (dG=0) võib erineda olukorrast Cout=Cin juhul kui membraanil esineb membraanipotentsiaal ja transporditav aine on laenguga. Membraantranspordiga on
Selle esituse hinded 1/1. Question 5 Punktid: 1 Millised järgmistest väidetest on õiged? Vali üks või enam vastust. a. Isoleeritud süsteemis kulgevad isevoolulised protsessid entroopia kasvu suunas b. Isevooluliselt kulgevad protsessid ainult isoleeritud süsteemides c. Isoleeritud süsteemis kulgevad isevooluliselt ainult eksotermilised protsessid d. Isevooluliselt kulgevad ainult protsessid, milles entroopia kasvab e. Isevooluliselt kulgevad ainult protsessid, milles süsteemi vabaenergia väheneb f. Isevooluliselt kulgevad ainult eksotermilised protsessid - Osaliselt õige Selle esituse hinded 0.5/1.
See on kogu töö, millest on lahutatud töö välisrõhu vastu. Gibbsi energia G annab tasakaalu kriteeriumid konstantse rõhu ja temperatuuri juures, Helmholtzi energia F aga konstantsel mahul ja temperatuuril. 3. Tasakaal faaside üleminekul (Clapeyroni-Clausiuse võrrand). Tasakaal kahe faasi vahel on võimalik, kui sama ainehulga vabaenergiad kokkupuutuvates faasides on võrdsed. Püsival rõhul ja temperatuuril on faaside tasakaalu tingimuseks mõlema faasi Gibbsi vabaenergia võrdsus. Aine spontaanne üleminek saab toimuda kui faaside vabaenergiad on erinevad. Üleminek toimub alati vabaenergia vähenemise suunas. Sellest tulenevalt, kui temperatuuri muuta dT võrra, peab ka rõhk muutuma dP võrra. Seda tasakaalu kirjeldab Clapeyron-Clausiuse võrrand: dp/dT = H/(TV) 4. Keemiline tasakaal- süsteemi püsiv olek, mis kujuneb kui pöörduvas protsessis päri ja vastassuunalised reaktsioonid kulgevad võrdse kiirusega. 5
Lehekülg kasvu suunas. Entroopa S on juhuslikkuse e korrastamatuse mõõt. Metaboolsetes protsessides on S positiivne, kuna need on korrastavad protsessid. © MIHKEL HEINMAA, kevad 2010 Vabaenergia G on hüpoteetiline suurus, mis seob entalpia ja entroopia ja võimaldab hinnata reaktsiooni spontaansust. G=H-TS. Kui G=0, siis reakt on tasakaalus; kui G<0, reakt kulgeb spontaanselt (eksergooniline), kui G>0, reakt ei kulge spontaanselt (endergooniline) ' Bioloogilised standardtingimused: (G°). T=298K; P=101,3kPa; C=1M. Kui lisaks: pH=7,0; CH2O=5,55M, siis G°
tasakaalus) mis on kaugul tasakaaluolekust. ABC Vaheühendi B kontsentratsioon püsib muutumatuna lähteaine A lisandumise ja produkti C väljutamise tulemusena. LIISI KINK 9 BIOKEEMIA test I Vabaenergia Vabaenergia e Gibbs'i vabaenergia, G see on osa süsteemi siseenergiast, mis on võimeline konstantse temperatuuri ja rõhu juures tööd tegema. Hüpoteetiline suurus, mis seob entalpia ja entroopia, võimaldab prognoosida, kas antud reaktsioon leiab aset reaktsiooni spontaansuse kriteerium " = - #$ Kõikidele protsessidele (P=const, T=const): " = - #$ Suletud süsteemis kulgevad reaktsioonid kuni tasakaalu saabumiseni!
Kompleksühendite püsivus Mida väiksem ebapüsivuskonstant K I-n, sda püsivam kompleks on. Ebapüsivuskonstandi pöördväärtus püsivuskonstant. (pk= -log(K) mida suurem seda püsivam). TASAKAALUD ELEKTROLÜÜTIDE LAHUSTES. Lahustumisprotsess, -soojus HL sõltub kristallvõre lõhkumise entalpiast Hv ja temaga suuruselt ligilähedasest kuid vastasmärgiga solvatatsioonientalpiast Hs. (HL=Hv+Hs). Kuna spontaanse protsessi korral peab Gibbsi vabaenergia muut G (G=H L-T*S) olema negatiivne, siis peab endotermilise lahustumise korral kasvama süsteemi entroopia (S > 0) st. (T*S > HL). Elektrolüüdid happed, alused ja soolad. Dissotsiatsioonimäär () ioonideks jagunenud molekulide arvu suhe üldisesse lahuses olevate molekulide arvusse. =ioniseerunud molekulide arv/kogu molekulide arv lahuses. Tugevad elektrolüüdid enamus sooladest, happed: Hci, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4; mõned hüdroksiidid: NaOH, KOH, Ba(OH)2
5) Katmine korrosiooni-kindlama metalliga (Cr, Ni) ; inhibiitorite kasutamine Korrosiooni puhastamise liigid : galvaaniline, mehaaniline, elektrolüütiline, keemiline puhastus. Termodünaamika Süsteem võib olla : avatud (aine ja energiavahetus süsteemi ja keskkonna vahel ) ; suletud ( toimub energiavahetus ) ; isoleeritud (vahetust ei toimu ) . Olekufunktsioonid suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist : siseenergia, entalpia, entroopia, vabaenergia. Töö ja soojus EI ole olekufunktsioonid ! Olekuparameetrid : temperatuur(T), rõhk(P), ruumala(V), ainehulk(n) . Siseenergia- süsteemi sumaarne võime teha tööd (U). Ühikuks 1 Dzaul. Siseenergia on süsteemi koguenergia. Me ei saa mõõta süsteemi koguenergiat, kuid saame mõõta energiamuutust. Kui tehakse tööd, siis süsteemi siseenergia KASVAB ! Soojus energia, mis kantakse üle tänu temperatuuri erinevusele energia voolab soojusena kõrgema temperatuuri osalt madalamale
DeltaS=qrev/T (pöörduv prots.) =0 DeltaS on suurem qrev/T (mittepöörduv) on suurem 0st. 58. Entroopia III seadus, absoluutse entroopia arvutamine standardtingimustes. Korrapärase kristallistruktuuriga puhta aine entroopia absoluutsel nulltemperatuuril on võrdne nulliga. See seadus annab aluse ainete absoluutsete entroopiate leidmiseks. Entroopia mõõtmiseks kasutatakse entroopia termodünaamilist definitsiooni ja TD III seadust: S(T)=S(0)+DeltaS(soojend.0 K→T) 59. Gibbsi vabaenergia, reaktsiooni suuna ja tasakaalu kriteeriumid. Gibbsi vabaenergia on olekufunktsioon. Gibbsi vabaenergia absoluutväärtust ei saa mõõta, küll aga tema muutust. Gibbsi energia muut määrab reaktsiooni toimumise suuna/spontaansuse. Juhul, kui ei ole tegemist standardtingimustega, tuleb arvestada elektroodipotentsiaalide ja vastavalt elektromotoorjõu sõltuvust temperatuurist ja kontsentratsioonidest. 60. Gibbsi vabaenergia arvutamine. DeltaG=DeltaH-T DeltaS ja DeltaG=-TdeltaSsum 61
Entroopia - vt ka küsimus 29. Termodünaamikas mõõdetakse korrapäratust entroopiaga S. Mida suurem on korrapäratus, seda suurem on ka entroopia. Isoleeritud süsteemis toimuvad iseeneslikud protsessid entroopia kasvu suunas. Entroopia kasvab: sulamisel, aurustumisel, T-i tõstmisel, gaasi paisumisel, tahke aine lahustumisel jne • Pöörduv protsess: ΔS=q/T • Mittepöörduv ΔS>q/T 36. Gibbsi vabaenergia, reaktsiooni suuna ja tasakaalu kriteeriumid. Vt ka küsimus 29. Gibbsi energia on termodünaamiline potentsiaal, mis iseloomustab tööd, mida termodünaamiline süsteem suudab teha konstantsel temperatuuril ja rõhul. Gibbsi vabaenergia absoluutväärtust ei saa mõõta, küll aga tema muutust. Gibbsi energia muut määrab reaktsiooni toimumise suuna/spontaansuse. Juhul, kui ei ole tegemist standardtingimustega, tuleb arvestada elektroodipotentsiaalide
Mida suurem on protsessi pöörduvuse aste, seda soojusena. Suhteliselt keerulise ehitusega toitained (süsivesikud, rohkem kasulikku tööd selle protsessi käigus tehakse. Täielikult mittepöörduv protsess kasulikku tööd ei tee. rasvad, valgud), millel on madal S ja kõrge G , Entroopia ja Gibbsi vabaenergia lagunevad organismis lihtsateks molekulideks. Selle Entroopia S - süsteemi korrapäratuse mõõt. protsessi S>0 ja G<0 , teisisõnu, süsteemi Süsteemi korrapäratuse kasvule vastab entroopia entroopia kasvab ja Gibbsi vabaenergia kahaneb. suurenemine. Ühik dzauli mooli kohta (J/mol). Pöörduv protsess on analoogne konservatiivsete
H > 0 - endotermiline protsess, süsteem seob soojust TD II seadus Kõik protsessid kulgevad tasakaalu e. minimaalse potentsiaalse energia poole e. entroopia kasvu suunas Entroopia (S ) -juhuslikkuse e korrastamatuse mõõt; J/mol·K Korrastatud olek - madal entroopia Korrastamata olek - kõrge entroopia S = 0 pöörduvate protsesside (reaktsioonide) korral S > 0 pöördumatute protsesside korral. Vabaenergia e. Gibbs'i vabaenergia (G ) on see osa süsteemi siseenergiast, mis on võimeline konstantse temperatuuri ja rõhu juures tööd tegema Vabaenergia G on hüpoteetiline suurus, mis seob entalpia ja entroopia; keemikul võimaldab prognoosida, kas antud reaktsioon leiab ase. G = H - TS G = H TS · G = 0: reaktsioon on tasakaalus · G < 0: produktide siseenergia on väiksem kui reaktantidel,
Markerensüümid on olulised haiguste kindlakstegemisel. Kui markerensüüm ilmub verre, on tegu vastava koe kahjustusega, kust ensüüm pärit on. Tähtsamad markerensüümid on: kreatiini kinaas (CK), laktaadi dehüdrogenaas (LDH), aspartaadi aminotransferaas (AST), alaniini aminotransferaas (ALT), aluseline fosfataas (ALP), happeline fosfataas (ACP), plasma koliini esteraas (PChE). vm - maksimaalne substraadi kontsentratsioon reaktsiooni kiiruses. Km- michaelise konstant (mol/l) G- gibsi vabaenergia Reaktsiooni kiirust saab muuta: substraadi kontsentratsiooniga, ensüümi kontsentratsiooniga, temperatuuriga Allosteeriline ensüüm- Inhibiitorid- ained, mis võimaldavad vähendada reaktsiooni kiirust (pidurdavad reaktsiooni) · Konkureeriv inhibiitor (max kiirus jääb samaks) · Mittekonkureeriv inhibiitor (max kiirus väheneb) Võtmeensüüm- määrab ära reaktsioonide jada (ainevahetusraja) effektiivsuse/ intensiivsuse
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
