protsessi kulgemise suund sõltuda temperatuurist NB! Protsessi isevoolulisus ei ütle midagi protsessi toimumise kiiruse kohta Vabaenergia seos kontsentratsiooniga Aine A keemiline potentsiaal GA = GºA + RT ln [A] Vaatame reaktsiooni aA + bB cC + dD Reaktsiooni vabaenergia muutus on antud produktide ja lähteainete vabaenergiate erinevusega G = G (produktid) G (lähteained) ehk: G = cGC + dGD - aGA - bGB G = Gº + RT ln ([C]c[D]d/[A]a[B]b) G = Gº + RT ln ([produktid]/[lähteained]) Gº on reaktsiooni standardne vabaenergia muutus Standardtingimused: Kõikide ainete kontsentratsioon on 1 M (1 mol/l) Solvent on puhas solvent, temperatuur 25º C, rõhk 1 atm Biokeemias tehakse erand vesinikioonide kontsentratsioonile [H+], mis on standardtigimustel 10-7M ehk pH = 7,0
Keemiline tasakaal 57. Mis on keemiline tasakaal? Selgitage selle seost vabaenergiamuuduga. Keemiline tasakaal on keemilise reaktsiooni seisund kui puuduvad kalduvused muutusteks reaktsioonisegus reagentide, saaduste konsentratsioonides või osarõhkudes. Päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Ka keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t G=0. Reaktsiooni vabaenergia on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate vahe. Selle arvutamiseks peab teadma, kuidas iga reaktsioonis osaleva aine vabaenergia muutub sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. 58. Mida näitavad ainete aktiivsused? Ainete aktiivsus saab kasutada, et kirjeldada reaalseid gaase ja reaalseid lahuseid, kui molekulidevahelised interaktsioonid on tähtsad.... aj on aine J aktiivsus. Idealiseeritud süsteemide jaoks on
osalevaid aineid = TASAKAAL 37. Keemilise tasakaalu ja reaktsiooni suuna kriteeriumid. Toimuvad nii päri-kui vastassuunaline reaktsioon. Mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia minimum, s.t. ΔG=0 Reaktsiooni vabaenergiamuut on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate vahe. Selle arvutamiseks peame teadma, kuidas iga reaktsioonis oleva aine vabaenergia muutub sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. Mida kaugemal on keemiline reaktsioon tasakaaluolekust, seda suurem on tema võime teha kasulikku tööd. 38. Keemilise tasakaalu sõltuvus segu koostisest, rõhust ja temperatuurist. Le Chatelier’ printsiip Kui p ja T on const
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: Seega kulgeb iga protsess iseeneslikult vabaenergia vähenemise suunas (G < 0). Tasakaaluolekus G = 0 Reaktsiooni H ja S ei muutu oluliselt temperatuuri muutudes, kuna temperatuur mõjutab nii lähteainete kui ka produktide vastavaid suurusi samas suunas
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 sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. Keemilise tasakaalu tingimused *Mida kaugemal on keemiline reaktsioon tasakaaluolekust, seda suurem on tema võime teha kasulikku tööd. *Kui süsteem teeb tööd, siis tema töövõime väheneb, kuni saab tasakaaluolekus võrdseks nulliga. *Reaktsioon toimub, kui H<0, S>0, suvaline T; H<0, S<0, madal T; H<0, S>0, kõrge T
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 sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. Keemilise tasakaalu tingimused *Mida kaugemal on keemiline reaktsioon tasakaaluolekust, seda suurem on tema võime teha kasulikku tööd. *Kui süsteem teeb tööd, siis tema töövõime väheneb, kuni saab tasakaaluolekus võrdseks nulliga. *Reaktsioon toimub, kui H<0, S>0, suvaline T; H<0, S<0, madal T; H<0, S>0, kõrge T
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 kasutatakse tasakaalukonstanti K: 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. Mida kaugemal on keemiline reaktsioon tasakaaluolekust, seda suurem on tema võime teha kasulikku tööd. Kui süsteem teeb tööd, siis tema töövõime väheneb, kuni saab tasakaaluolekus võrdseks nulliga. Reaktsioon toimub, kui H <0, S >0, suvaline T H <0, S <0, madal T