Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Kineetika kordamise küsimused/vastused". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
reaktsioon, molekul, rrand, rrandi, mehhanism, mono, aktivatsioon, reageeriv, produkt, produkti, mool, lähteaine, rrandis, katalüsaator, grafiidi, astmenäitaja, kineetika, teemant, teemandi, kristallivõre, kulgemise, sõltuvus, lagunemine, aktiveerimisenergia, rmax, grafiit, mistõttu, vabaenergia, barjääri, kiirusele, ajavahemik, avaldis, lahend20) 2N2O5 4NO2 + O2 r = kN2O5 (1.21) H2 + I2 2HI r = kH2I2 (1.22) Üldiselt reaktsiooni kiirus peab olema kindlaks tehtud katseliselt ja seda ei saa tuletada reaktsiooni stöhhiomeetriaga. Reakstioon aA+bB=dD+eE ei ütle meile palju reakstiooni mehhanismist. Kõige lihtsam näite on 1.22 A+B A---B C + B Kompleks reaktsioon kooseb vähemalt kahest osast. Eksponentsiaalne kiiruse võrrand ja stöhhiomeetrilise koefitsendi võrrandid ei sobi. C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 (1.23) Sucrose Glucose Fructose r = k[C12H22O11]. r = k' [C12H22O11] [H2O]v. k = k´H2Ov The number of molecules which react in an elementary step is called the molecularity of the elementary reaction
.. pidevas reaktoris -või reaalaeg t algväärtused v0, -CAO, Fi0 ja nõutav X, leida vajalik ajaühiku kohta). Reaktsiooni kiiruse võib väljendada molaarsete kontsentratsioonide korrutisega, tuntakse järgi nende -parameetritega arvutatud andmete ja perioodilises on liiga suur, -siis osa soovitud produktist reaktori -ruumala V;b)antud v0, CAO, Fi0 ja reaktori reagendi kadumise kiiruse) või produkti tekke massitoimeseadusena (kineetika põhipostulaat). katse--andmete hälvete (erinevuste) ruutude summa- B muundub -ebasoovitavaks või kasutuksproduktiks.- -ruumala V, leida konversiooniaste X.-40. kiirusena. Ühendi A puhul reaktsioonis aA + bB cC Postulaadist järeldub, et homogeense lihtreaktsiooni oleks vähim (minimaalne).-21.Poolper reaktori 28
reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid: ainete iseloom, kontsentratsioon (gaasiliste ainete korral rõhk), temperatuur, segamine, peenestamine, katalüsaatorid. a) kiiruse sõltuvus kontsentratsioonist massitoimeseadus – konstantsel temperatuuril on reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega. aA + bB → yY + zZ v = k*c(A)a*c(B)b (toimib homogeensetes reaktsioonides, tahkete ainete kontsentratsioon on 1) kui reaktsioon toimub mitmes staadiumis, määrab kiiruse aeglasem nt A + 2B -> AB2 I A + B -> AB II AB + B -> AB2 korral v = k*c(A)*c(B), kuna esimese staadiumi reaktsiooni kiirus on oluliselt aeglasem teisest. kiiruskonstant k – kontsentratsioonist sõltumatu tegur (st ei sõltu reageerivate ainete kontsentratsioonist ega ajast) v = k , kui reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutis võrdub ühega
dt . Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid: ainete iseloom, kontsentratsioon, rõhk (gaasiliste lähteainete korral), temperatuur, katalüsaator, segamine, pinna suurus (tahke lähteaine korral), lahusti iseloom (lahuste korral). Massitoimeseadus reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega: reaktsioon: aA + bB yY + zZ, v = kc(A)ac(B)b , kiiruskonstant (k) kontsentratsioonist sõltumatu tegur; reaktsiooni kiirus v = k, kui ainete kontsentratsioonid võrduvad 1-ga. Massitoimeseadus heterogeensetes reaktsioonides tahkete ainete kontsentratsioon c = 1. 2. Reaktsiooni molekulaarsus ja järk, reaktsiooni mehhanism Molekulaarsus reaktsiooni elementaaraktist osavõtvate osakeste (molekulide vms.) arv; monomolekulaarsed (nt. A2 2A), bimolekulaarsed (nt. A + B AB; 2A A2),
dt . Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid: ainete iseloom, kontsentratsioon, rõhk (gaasiliste lähteainete korral), temperatuur, katalüsaator, segamine, pinna suurus (tahke lähteaine korral), lahusti iseloom (lahuste korral). Massitoimeseadus – reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega: reaktsioon: aA + bB → yY + zZ, v = k⋅c(A)a⋅c(B)b , kiiruskonstant (k) – kontsentratsioonist sõltumatu tegur; reaktsiooni kiirus v = k, kui ainete kontsentratsioonid võrduvad 1-ga. Massitoimeseadus heterogeensetes reaktsioonides – tahkete ainete kontsentratsioon c = 1. 2. Reaktsiooni molekulaarsus ja järk, reaktsiooni mehhanism Molekulaarsus – reaktsiooni elementaaraktist osavõtvate osakeste (molekulide vms.) arv; monomolekulaarsed (nt. A2 → 2A), bimolekulaarsed (nt
· ei muuda termodünaamiliselt mittesoodsat reaktsiooni isevooluliseks · võimaldab metabolismi regulatsiooni Biokatalüsaatorid · valgud ensüümid · katalüütiline RNA ribosüümid Biokatalüsaatoreid iseloomustab · kõrge spetsiifilisus · kõrge efektiivsus Biokatalüsaatorid on efektiivsed Vesinikperoksiidi lagunemine veeks ja molekulaarseks hapnikuks: 2H2O2 2H2O + O2 · reaktsioon on termodünaamiliselt soodne · katalüsaatori puudumisel aeglane (stabiilne mitu kuud) · rauaioonide (Fe3+) juuresolekul kiireneb 1000 korda · hemoglobiini juuresolekul kiireneb 1 000 000 korda · katalaasi juuresolekul kiireneb 1 000 000 000 korda Keemilise kineetika alused Keemiline kineetika uurib keemiliste reaktsioonide toimumist ajas Mis on keemilise reaktsiooni kiirus? Kiirus on millegi muutumine ajas t
osakeste arvu. Tuntakse mono-, bi- ja trimolekulaarseid reaktsioone. Reageeriva aine kontsentratsiooni astmenäitajat reaktsiooni kineetilises võrrandis nimetatakse reaktsiooni järguks antud aine järgi. Liites kokku reaktsiooni järgud kõigi reageerivate ainete järgi, saadakse reaktsiooni üldine järk. Seega on reaktsiooni järk suurus, mis võrdub reageerivate ainete kontsentratsioonide astmenäitajate summaga reaktsiooni kineetilises võrrandis. Kui üks reageeriv aine on tugevas liias (näiteks H2O TÜ Füüsikalise keemia instituut 1 Keemia alused I. KEEMILINE KINEETIKA JA TASAKAAL hüdrolüüsireaktsioonide korral lahjades vesilahustes), siis tema kontsentratsioon reaktsiooni vältel praktiliselt ei muutu ja reaktsiooni järk selle aine järgi on null. Reaktsioonid võivad
Priit Väljamäe 20.11.2017 ,,Structure and mechanism on protein science" Alan Fersht Biokeemia põhiõpik, kus ensümoloogia ka sees. Ensüüm keemiliste reaktsioonide katalüsaator (kiirendaja). Iseloom molekulina pole oluline, struktuur pole samuti. Vaatame ainult, mida ta teeb! Substants, mis kiirendab keemiliste reaktsioonide toimumist on katalüsaator. Ise jääb reaktsiooni lõppedes muutumatule kujule. Keemilisele reaktsioonile vahendaja. Üks katalüsaaatri molekul võib katalüüsida mitmeid reaktsioone, temaga endaga midagi ei juhtu. Miks on reaktsioonide kiirus oluline? Väga vähe reaktsioone organismis, mis pole katalüüsitavad. Elusorganismid omavad kontrolli valkude üle, oma katalüsaatorite üle. Tänu sellele saab omada kontrolli endas toimuvate keemiliste reaktsioonide üle. Kui katalüüsi ei vajaks, poleks võimalik kontrollida. Elu kineetilise kontrolli all.
2 P¿ G>0 4-¿ Näiteks on ATP sünteesi , see ent ATP molekul: +¿O 2 ¿ ehk ¿ . Lainelise AT P kompenseeritakse glükoosi rakusisese O-¿ 2 P¿ oksüdatsiooniga, mille G<0
Tegurid: c, T, segamine/raputamine, tahkise peenestusaste, lahusti omadus (kui lahuses), katalüsaator. Näited: 2CO+O2=2CO2 v = kc[CO]2c[O2]; k kiirustkonstant (sôltub T-st); v = k, kui c1*c2 = 1 standardkiirus. Tahkete ainete c alati 1, ei arvesta. II Reaktsiooni molekulaarsus ja järk. Reakt.- järk kiiruse avaldises konts.-ide astmenäitajate summa. Reakt.-i molekulaarsus näitab reakts.-i elementaaraktist osavôtvate osakeste arvu. 1) Monomolekulaarsed reaktsioonid: osaleb 1 molekul (ainult lagunemisreakt.) H22H. 2) Bimolek: H2+I22HI. 3) Trimolek: 2SO2 + O2 2SO3. Näited: Zn + 2HClZnCl2 + H2 (II järk, trimolek., v=k=c(HCl)2; CaCO3 CaO + CO2 (0 järk, v=k); Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH (v=kc(Na2CO3), vee c on const, sest seda väga palju). * Reaktsiooni kineetika sôltub, reakt. järgust * [kI = 1/t(ln C0/Ct)]; C0 lähteainete c reakts. algul). [kII = 1/t(ln (C0-Ct)/(C0-Ct)]. III Reaktsiooni mehhanismid. Lihtreaktsioonid kulgevad ühes etapid ja lôpuni. Reakts
ENSÜÜMIKINEETIKA 1. Keemilise kineetika põhimõisted reaktsiooni kiirus aeg, mille jooksul reaktsioon toimub, tähistatakse v tähega. Reaktsiooni kiirus sõltub (enamasti, mõnikord mitte, ntx null-järgu reaktsioon ei sõltu) reageerivate ainete (alg)kontsentratsioonist (ehk kui meil on aine A ja see muutub aineks P, siis kiiruse valem on selline v = d[P]/dt = -d [A]/dt = k [A]). Keemiline kineetika ongi see teadusharu, mis tegeleb reaktsioonide kiiruse uurimisega. kiiruskonstandid kiiruskonstandid on vidinad, mis seovad reaktsioonikiiruse reageerivate ainete kontsentratsioonidega, tähistatakse tähega k (vt ka eelmist mõistet).
Ensümoloogia alused. Kordamisküsimused Ensüüm kui valk: valgu struktuur, aminohapped, mittekovalentsed interaktsioonid, vesilahused ja unikaalsed vee omadused. Valgu funktsioneerimise tagab tema struktuur. Ensüüm kui katalüsaator: keemiline reaktsioon, termodünaamika, kineetika, katalüüs, mehhanism, ensüümide kasutamine tööstuses. Ensüüm kui bioloogiline katalüsaator: sidustatud reaktsioonid, bioenergeetika, metabolism, regulatsioon, klassifikatsioon ja nomenklatuur. Ensüümid on organismide tööhobused. 1) Ensüümkatalüüsi põhimõisted ja printsiibid + Ensüümkatalüüsi peamised tunnus- jooned. · Ensüümkatalüüs põhineb rangelt füüsikalistel ja keemilistel vastasmõjudel.
mittepöörduvad (kulgevad ühes suunas, praktiliselt lõ puni) 2 KClO3 (t) 2 KCl (t) + 3 O2 (g) Pöörduvate reaktsioonide korral: Kui tingimused ei muutu, kulgevad reaktsioonid olekuni, kus vastassuunaliste reaktsioonide kiirused saavad võrdseks, ainete kontsentratsioonid enam ajas ei muutu ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid = TASAKAAL Keemilise tasakaalu tunnused toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Reaktsiooni aA + bB cC + dD Tasakaaluolek v1=v2 Tasakaaluoleku matemaatiliseks kirjeldamiseks kasut tasakaalukonstanti K: K= [C]c [D]d / [A]a [B]b *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
mittepöörduvad (kulgevad ühes suunas, praktiliselt lõ puni) 2 KClO3 (t) 2 KCl (t) + 3 O2 (g) Pöörduvate reaktsioonide korral: Kui tingimused ei muutu, kulgevad reaktsioonid olekuni, kus vastassuunaliste reaktsioonide kiirused saavad võrdseks, ainete kontsentratsioonid enam ajas ei muutu ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid = TASAKAAL Keemilise tasakaalu tunnused toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Reaktsiooni aA + bB cC + dD Tasakaaluolek v1=v2 Tasakaaluoleku matemaatiliseks kirjeldamiseks kasut tasakaalukonstanti K: K= [C] c [D]d / [A]a [B]b *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
võrdne esimest järku tuletisega kontsentratsioonist aja järgi: dc v =± . (2) dt Keemilise reaktsiooni kiirus sõltub paljudest teguritest. Põhilisemad nendest on reageerivate ainete iseloom ja kontsentratsioon, rõhk (kui reaktsioonist võtavad osa gaasilised ained), temperatuur, katalüsaatori juuresolek. Heterogeensete protsesside korral, kui reaktsioon toimub faasidevahelisel piirpinnal, sõltub reaktsiooni kiirus selle piirpinna suurusest (seega ainete peenestatuse astmest) ja omadustest. Reaktsiooni kiiruse sõltuvus kontsentratsioonist lihtsate (s.o. ühestaadiumiliste) homogeensete reaktsioonide korral on määratud massitoimeseadusega: reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega (astmetes, mis vastavad reaktsiooni võrrandi kordajatele).
Selles elemendis iga z mooli aine lahustumisel same elektriahelas zF kulonit elektrit. Kui see elektrokeemiline element töötaks termodünaamiliselt pööratavalt, siis konstantsel rõhul ja temperatuuril vastavalt TD teisele seadusele on Gibbsi vaba energia võrdne maksimaalse kasuliku tööga (Wmax), milleks antud juhul on elemendist saadav elektrienergia zFE, kus E on antud elemendi EMJ: Wmax = -G = zFE IV . Elektroodpotentsiaali teke, Nernsti võrrand Kui elektroodil toimub reaktsioon: voksoks + ze-=vredred (kus ja on vastavalt aine oksüdeerunud ja redutseerunud vormid, e- -elektron, vi -vastava vormi koefitsent), siis on tema potentsiaal arvutatav Nernsti võrrandi järgi: =0 + RT/zF ln a Oksvoks/a vred Red 0 on elektroodi normalpotentsiaal, T- temperatuur, F- Faraday arv, a- aktiivsus. Temperatuuril 298K : RT/F* 2,303= 8,314*298*2,303/96487= 0,059V ; = 0 +0,059/z log a Oksvoks/a vred Red V. Elektrokeemilised protsessid metallilise Zn ja Cu pinnal asetatuna nende
hapnikku, lämmastikku. Anorgaanilised ühendid – on kõik ülejäänud ühendid, samuti mõned lihtsamad süsinikuühendid (CO2, karbonaadid, jt) Keemilised sidemed – aatomid ühendis on seotud keemiliste sidemetega Binaarne ühend – koosneb ainult kahe elemendi aatomitest (nt H2O) Molekul – diskreetne rühm aatomeid, mis on omavahel seotud kindlas järjestuses. Ioon – positiivselt või negatiivselt laetud aatom või molekul: Katioon – positiivselt laetud ioon (nt Na+, NH4+) Anioon – neg laetud ioon (nt Cl-, CO3 2-) Iooniline ühend – koosneb erinimeliselt laetud ioonidest (nt Na2CO3) Molekulaarne ühend – koosneb elektriliselt neutraalsetest molekulidest (nt H2O) (metallid pigem lovutavad elektrone ja moodustavad katioone; mittemetallid pigem liidavad elektrone ja moodustavad anioone) Mool – ainehulk, milles on sama palju osakesi (aatomeid, molekule), kui neid on 12 grammis süsinik-12’s.
Ensüümkineetika Michaelis-Menteni võrrand Minimaalne ehk lihtsaim ensüümkatalüüsitava reaktsiooni skeem on kaheastmeline reaktsiooniskeem: 1. Seostumine ensüümi E ja substraadi S vahelise kompleksi ehk ensüüm substraat kompleksi ES moodustumine (pöörduv) 2. Keemiline etapp produkti P moodustumine ensüüm substraat kompleksist (pöördumatu) ja ensüümi vabanemine Produkti moodustumise kiirus V on antud seosega: V = d[P]/dt = k2[ES] Küsimus kuidas sõltub produkti moodustumise kiirus substraadi kontsentratsioonist [S] antud ensüümi kontsentratsioonil [E]t ? Michaelis-Menteni võrrandi tuletamine kiire tasakaalu eeldusel, I NB! Otsime ES kompleksi kontsentratsiooni [ES] sõltuvust substraadi kontsentratsioonist [S]
esimesel seadusel. Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniga (kui rõhk ja temperatuur ei muutu). Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Eksotermiline protsess – soojus eraldub Endotermiline protsess – soojus neeldub 7. Miks on paljud eksotermilised reaktsioonid spontaansed? Selgita, millisel juhul võib endotermiline reaktsioon olla spontaanne! Paljud eksotermilised reaktsioonid on spontaansed , kuna Gibbsi energia vabaneb , entroopia kasvab või kahaneb, endotermiline protsess võib olla spontaanne juhul, kui entroopia kasvab 8. Keemilise muundumise entalpia. Reaktsioonientalpia, seos siseenergia ja entalpia vahel, standardsed reaktsioonientalpiad. Hessi seadus. Standardsed tekkeentalpiad. Reaktsioonientalpia sõltuvus temperatuurist. Keemilise reaktsiooniga kaasneb enamasti ka energia eraldumine või neeldumine.
LABORATOORNE TÖÖ 3 SISSEJUHATUS Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus. Keemilised protsessid võib jagada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni. Selliste protsesside näiteks on mitmed reaktsioonid, mille käigus üks reaktsioonisaadustest (gaas või sade) eraldub süsteemist 2KClO3(s) →2KCl(s) + 3O2 ↑ Vastupidises suunas see reaktsioon ei kulge. Paljud reaktsioonid on aga pöörduvad, nad kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus (tasakaalusegus) on nii lähteaineid kui saadusi. Sõltuvalt tingimustest (temperatuur, rõhk) nende vahekord tasakaalusegus varieerub. Pöörduvaid reaktsioone märgistatakse sageli kahe vastassuunalise noolega. H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g) Kui see reaktsioon algab, on segus ainult vesiniku ja joodi molekulid.
(mida rohkem aatomeid), seda suurem on soojusmahtuvus. 5. Kirjutada süsteemi soojusmahtuvuse avaldised püsival rõhul ja ruumalal. Kummal juhul on soojusmahtuvus suurem? ∆U ∆H Cv = ∆ T Cp= ∆T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvus mõnevõrra suurem, sest osa soojusest kulub paisumistöö tegemiseks. 6. Termokeemia, reaktsiooni soojusefekt, endotermiline ja eksotermiline reaktsioon. Termokeemia – tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega, põhineb termodünaamika esimesel seadusel. Eksotermiline protsess – ja endotermiline entalpiamuut on võrdne süsteemi poolt neelatud või eraldatud soojusega. Eksotermilise korral märk miinusega ja eraldub soojus, metaani põlemine. Endotermiline protsess on pluss märgiga ja soojus neeldub. Nt jää sulamine. 7. Miks on paljud eksotermilised reaktsioonid spontaansed? Selgita, millisel juhul
aluselised, happelised, neutraalsed ja amfoteernsed. Nt. H2O- vesi; Al2O3- alumiiniumoksiid; CaO- kaltsiumoksiid ehk kustutamata lubi. *Hüdroksiidid: Koosneb metallioonidest ja hüdroksiidioonidest (OH -). Jaotatakse leelised(lahustuvad vees) ja nõrgad alused(ei lahustu). Nt. Ca(OH) 2- kaltsiumhüdroksiid; KOH-kaaliumhüdroksiid; NaOH- naatriumhüdroksiid. *Happed: Annab lahusesse vesinikioone. HCl-vesinikkloriidhape(soolhape); H2SO4- väävelhape; HNO3- lämmastikhape. 8. Mis on keemiline reaktsioon? Nimeta keemilise reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid? Keemiline reaktsioon on protsess, mille käigus ühest või mitmest keemilisest ainest (lähteaine(te)st) tekib keemiliste sidemete katkemise ja/või moodustumise tulemusena üks või mitu uute omadustega keemilist ainet (saadust, produkti). Jaotatakse: reaktsioonid kus reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste muutub ja, sellised kus ei muutu. Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid:
Veel näiteid: kroom(III)oksiid (Cr2O3), raud(III)oksiid (Fe2O3), tsinkoksiid (ZnO). Amfoteersed oksiidid veega ei reageeri. Neutraalsetele oksiididele ei vasta ühtegi hapet ega alust. Hapete, leeliste ega veega nad ei reageeri. Sellesse alaliiki kuulub ainult 3 mittemetallioksiidi: süsinikoksiid CO (tuntud ka vingugaasina), lämmastikoksiid NO ja dilämmastikoksiid N2O (tuntud ka naerugaasi nime all). 25. Keemiline reaktsioon (liigitus, näited). Looduses, keemiatööstuses ja bioloogilistes protsessides kulgevad keemilised reaktsioonid jaotatakse kaheks: · reaktsioonid, milles reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste ei muutu · reaktsioonid, milles aatomite oksüdatsiooniaste muutub (redoksreaktsioon). Paralleelsed reaktsioonid Mõnikord kulgeb ühtede ja samade lähteainete vahel mitu erinevat keemilist reaktsiooni. Näiteks benseeni reageerimisel klooriga tekib alati nii klorobenseeni
Molekulaarne hierarhia rakus: Anorgaanilised eellased (CO2, H2O, NH3, N2 NO3 ) > metaboliidid (püruvaat, tsitraat, suktsinaat) > monomeersed ehituskivid (aminohapped, nukleotiidid, monosahhariidid, rasvhapped, glütserool) > makromolekulid (vt ülalt) > supramolekulaarsed kompleksid (ribosoomid, tsütoskelett) > organellid (tuum, mitokondrid, kloroplastid). Struktuuriline hierarhia eluslooduses: molekul (lihtaine või ühendi väikseim osake) > makromolekul (vt ülalt def.) > organell (reaktsioone ajas ja ruumis eraldav rakusisene moodustis) > rakk (eluslooduse väikseim struktuurne ühik) > kude > organ > elundkond > hulkrakne organism (kudedest, organitest ja elundkondadest koosnev isend) > populatsioon > kooslus > ökosüsteem (bioloogiline kooslus oma füüsikalis keemilises keskkonnas) > biosfäär (organismide poolt asustatud ala).
Kordamisküsimused: Füüsikalise keemia ja kolloidkeemia Faasiline tasakaal kahekomponentsetes süsteemides 1. Faasilise tasakaalu tingimus. Üldmõisted. Faas – heterogeense süsteemi homogeenne osa, millel on ühesugused termodünaamilised ja keemilised omadused ja milline on teistest faasidest eraldatud piirpinnaga. Komponendid - sõltumatud keemilised ühendid, mille abil saab keemiliselt iseloomustada igat süsteemi faasi ja kogu süsteemi tervikuna. Koostisosaks – on iga aine, mida võib süsteemist eraldada ja mis võib eksisteerida väljaspool süsteemi. Vabadusastmed- süsteemi sõltumatud parameetrid (rõhku, temperatuuri, kontsentratsiooni), mida me võime teatud piirides meelevaldselt muuta, ilma et seejuures faaside arv muutuks. Faaside tasakaalu korral on sama keemiline potentsiaal kooseksisteerivatel faasidel ning segu puhul ka segu eri komponentidel. Näiteks tasakaalu korral vedeliku ja tema kohal oleva küllastatud auru vahel on keemilised potentsiaalid kumb
ühendi nimi moodustatakse kasutades negatiivse iooni jaoks järelliidet “iid” välja arvatud polüaatomsed ioonid. Viimaste jaoks kasutatakse spetsiaalseid nimetusi. Puhtas metallis või metallide segus (sulam) metallid esinevad ioonidena ja nende valentselektronid liiguvad metallis vabalt. Mittemetalli aatomid käituvad teisiti: saavutamaks stabiilsust jagavad nad elektrone teiste aatomitega. Jagatud elektronpaar on kovalentne side. Viimaste poolt kooshoitud aatomite grupp on molekul. Aatomite vahel võivad olla ka mitmekordsed kovalentsed sidemed.Kui elektronid on jagatud kahe aatomi vahel võrdselt, siis on moodustunud side mittepolaarne, ebavõrdse jaotumise korral on tegu polaarse kovalentse sidemega. Sideme polaarsus on määratud tema poolt ühendatud aatomite elektronegatiivsuse erinevusega. Elektronegatiivsus on parameeter, mis näitab aatomi võimet tõmmata enda poole ühiselt jagatud elektronpaari. Polaarses molekulis on elektronegatiivsem aatom negatiivne poolus
järk (n=3). n Dif võrrand Kiiruskonstandi võrrand Poolestusaja avaldis 0 1 2 Reaktsiooni kiiruse temperatuurist olenevus: Temperatuuri tõusuga kasvab reaktsiooni kiirus. Kiiruskonstandi sõltuvuse temperatuurist annab Arrheniuse võrrand: Reaktsiooni aktivatsioonienergia mõiste: Energia, mis on vajalik reaktsiooni toimumiseks (aktiveeritud kompleksi tekkeks) (EA, J/mol). Pöörduvad reaktsioonid: Toimub esimest järku reaktsioon , kus k+ on kiiruskonstant pärisuunas ja k. vastassuunas. Selle reaktsiooni kiirus kus c1 ja c2 on reagentide kontsentratsioonid ajahetkel t. Tähistades A ärareageerinud ja B juurdetekkinud osa x- ga ja A ning B algkontsentratsioone vastavalt c10 ja c20, võime avaldada c1=c10-x ning c2=c20+x. Seega reaktsiooni kogukiirus . Tasakaalu saabudes
c)n(C2H5OH)=2mol a) n(C2H5OH)=? b)m(O2)=? c)N(H20)=? Vastus: a) n(C2H5OH)=3mol; b)m(O2)=192g; c)N(H20)=36×1023molekul 25) Reaktsioonide järk on suurus, mis on arvuluselt võrdne kontsentransioonide astmenäitajate summaga reaktsiooni kiiruse võrrandis. Seda defineeritakse ka iga reaktsiooni osaleva aine jaoks eraldi, kui tema kontsentratsiooni astmenäitaja. Lihtreaktsiooni järk võib olla 1-3 (murdarveline või negatiivne järk näitab, et reaktsioon kulgeb keerukama mehhanismiga). Nulljärku reaktsiooni korral avaldub reaktsiooni kiirus, kui v=k, see tähendab kiirus ei sõltu reagentide kontsentratsioonist. V1=k1×Cpa×Cqb, kus k-reaktsiooni kiiruskonstatnt; p-reaktsiooni järk aine A suhtes; q- reaktsiooni järk aine B suhtes, p+q-reaktsiooni summaarne järk. 26) Esimest järku reaktsiooni korral on reaktsiooni kiirus proportsionaalne lähteainete kontsentratsiooniga V=k
Elu Maal ei ole isoleeritud süsteem; lisaenergiat ammutatakse Päikeselt. 9. Kuidas on vabaenergia muutus seotud muutusega entalpias ja entroopias (valem, ühikud)? dG=dH dST, kus d tähistab deltat e muutust. 10. Kuidas on vabaenergia muutus seotud reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonidega (valem, ühikud)? Glükoos + ATP Glc 6fosfaat + ADP 11. Milline on isevoolulise reaktsiooni G märk? Isevoolulised protsessid kulgevad Gibbsi energia vähenemise suunas, G< 0. 12. Reaktsioon: glütseeraldehüüdfosfaat dihüdroksüatsetoonfosfaat on jõudnud tasakaalu. Milline on reaktsiooni G märk sellel hetkel? G=0 13. Kas tasakaaluolekus on reeglina suurem pärisuunalise või vastassuunalise reaktsiooni kiirus? Tasakaaluolekus ei ole soodustatud ei pärisuunaline ega vastassuunaline reaktsioon. G=0 14. Kas reaktsioon on isevooluline ja kuidas võib muutuda reaktsiooni isevoolulisus temperatuuri tõustes, kui
Teiste elementide elektronegatiivsused leitakse võrdluse teel. 23. Kovalentne side, selle polariseeritavus - Kovalentneside on homopolaarne side sidet moodustav elektronpaar asub tuumasid moodustava sirge keskpaigas ja elektronpilve tihedus on jaotunud mõlema tuuma suhtes sümmeetriliselt. molekulis on orbitaalide kattumispiirkond nihutatud tugevamini elektrone siduva elektronegatiivsema elemendi poole, molekul polariseerub tekib polaarne side. 24. Iooniline side molekulaarsed ja mittemolekulaarsed ained - Iooniline side tekib ühendis erinimeliste laengutega ioonide vahel. Iooniline side tekib niisuguste elementide aatomite omavahelisel reageerimisel, mille elektronegatiivsused erinevad teineteisest tunduvalt EN >1,9. Molekulaarne aine on molekulidest koosnev aine. Molekulaarsed ained on palju mittemetallid: nt vesinik, hapnik, broom, jood, valge
mitte saabumine annab võimaluse temp. mõõtmiseks. Temp. on termodünaamilise tasakaalu kõige olulisemaks kriteeriumiks. keskkonna temp. suhtes , siis peab soojus eralduma süsteemist Tsur Tsur keskkonda - soojusefekt q on negatiivne - reaktsioon on Temp. on molekulide kineetilise energia väljundiks. Nullseadus: eksotermiline. Kui reaktsiooni tulemusena suletud süsteemis q sys,rev q sys kui kaks süsteemi a ja b on termilises tasakaalus kolmanda süsteemiga c, siis on nad omavahel tasakaalus. Kelvin on abs. temperatuur langeb keskkonna temp. suhtes, siis peab soojus
Molekulaarne hierarhia rakus: I Anorgaanilised eellased - CO2, H20, NH3, N2, NO3 II Metaboliidid püruvaat, tsitraat, suktsinaat III Monomeersed ehituskivid aminohapped, nukleotiidid, monosahhariidid, rasvhapped IV Makromolekulid valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid, lipiidid V Supramolekulaarsed kompleksid ribosoomid, tsütoskelett jne VI Organellid tuum, mitokondrid, kloroplastid, EPR, Golgi kompleks Organisatsioonilised tasandid eluslooduses: Molekul lihtsaine või ühendi väikseim, iseseisvalt eksisteeriv osake Makromolekul teatud struktuuri ja funktisooniga molekulide kogum Organell ainevahetusreaktsioone ajas ja ruumis eraldav rakusisene moodustis Rakk eluslooduse väikseim struktuurne ühik Kude sarnase tekke, ehituse ja talitlusega rakkude ja rakkudevahelise aine kogum Organ struktuurseks ja funktsionaalseks tervikuks ühendatud erinevate kudede kogum
Põhimõisted Mateeria on kõik, mis täidab ruumi ja omab massi. Aine on mateeria vorm, millel on väga erinev koostis ja struktuur. Keemia on teadus, mis uurib aineid ja nendega toimuvaid muundumisi ja muudatustele kaasnevaid nähtusi. Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Keemiline element on aatomite liik, millel on ühesugune tuumalaeng (111 elementi, 83 looduses). Molekul koosneb mitmest ühe või mitme elemendi aatomitest (samasugustest või erinevatest). Molekul on lihtvõi liitaine väikseim osake, millel on sellele ainele iseloomulikud keemilised omadused. Ioon on aatom või omavahel seotud aatomite grupp, mis on kas andnud ära või liitnud ühe või enam elektroni, omades seetõttu kas positiivse (katioon) või negatiivse laengu (anioon). Aatom, molekul Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid ja neutronid ei ole jagamatud, vaid koosnevad kvarkidest. Prootoni laeng on
annaabi.ee 
