4. Наибольшей буферной ёмкостью в плазме крови обладает буферная система

1. 
   белковая
   
2. 
   фосфатная
   
3. 
   гемоглобиновая
   
4. 
   гидрокарбонатная
   
5. 
   оксигемоглобиновая
   

Занятие №3

---

Тема 3:Химическая термодинамика и её применение к биосистемам

Дайте краткий ответ на теоретические вопросы:

1.Внутренняя энергия и энтальпия индивидуальных веществ и многокомпонентных систем.

Каждое вещество, точнее химическая термодинамическая система при постоянных физических условиях (давление p, температура T) обладает определенным запасом энергии, называемым внутренней энергией (обозначение U).

   Термодинамическая система - произвольно выбранная часть пространства, содержащая одно или несколько веществ. От окружающей (внешней) среды система отделена реальной или воображаемой оболочкой (поверхностью раздела). Для неизолированных систем (закрытых, открытых) возможна передача энергии через поверхность раздела. Для изолированных систем обмен энергией с окружающей средой невозможен.

   Внутренняя энергия системы, содержащей только это вещество, представляет собой энергию хаотического (теплового) движения всех микрочастиц вещества и энергию взаимодействия этих частиц, но не включает кинетическую энергию движения системы как целого и ее потенциальную энергию во внешних силовых полях.

   Внутренняя энергия – это функция состояния системы и ее не следует путать с параметрами (физическими условиями) существования вещества - температурой и давлением (или объем V). Значения p, T и V доступны для непосредственного измерения, а определить запас внутренней энергии вещества невозможно. Для химии интерес представляет не само абсолютное значение внутренней энергии, а изменение внутренней энергии ΔU, вызванное изменением состояния вещества, происходящим при химических процессах. Таким образом, величина ΔU есть результат протекания в системе любого процесса.

   Изменение внутренней энергии веществ, участвующих в реакции, при постоянном объеме принято кратко называть внутренней энергией реакции. Поскольку все химические реакции сопровождаются перераспределением (обменом) внутренней энергии, сумма внутренней энергии продуктов отличается от суммы внутренней энергии реагентов на значение внутренней энергии реакции:

ΔU = ∑Uпродуктов - ∑Uреагентов

---

   Единицей внутренней энергии, как и энергии вообще, в СИ является джоуль (обозначение Дж). В химической практике, где расчеты ведут на молярные количества реагентов и продуктов, более удобна кратная единица - килоджоуль (кДж). Ранее использовалась и до сих пор еще встречается внесистемная единица энергии - термохимическая калория (обозначение кал_тх); эта единица при меняется в основном для выражения количества теплоты. Соотношение между этими единицами таково:

1 калтх = 4,1840 Дж (точно)

   Изменение ΔU в каком – либо процессе представляет собой разность количества теплоты Q, которой химическая реакция обменивается с окружающий средой при теплопередаче, и совершенной работы A:

ΔU = Q - A

   Уравнение выражает первый закон термодинамики, т.е. закон сохранения энергии как меры движения материи в применении к процессам, в которых происходит теплопередача. Согласно этому закону внутренняя энергия является однозначной функцией состояния вещества (или совокупности веществ) и зависит только от параметров состояния, тогда как по отдельности каждая из величин определяющих внутреннюю энергию (теплота Q, работа A) зависит от пути процесса, переводящего реагенты в продукты.

   тепловой эффект реакции - это теплота Q, выделившаяся или поглощенная в химической реакции

   Его можно измерить в специальных приборах - калориметрах.
   Если тепловой зффект реакции определен при постоянном объеме обозначение Q_v, а единственным видом работы является работа расширения A = pΔV, которая при V = const равна нулю, то фактически будет определено и значение ΔU, т.е. Q_v = ΔU. При проведении реальных химических реакций, поддерживать объем постоянным затруднительно, особенно в реакциях с участием газообразных веществ, количества и объем которых меняются при переходе от реагентов к продуктам. Чаще химические реакции протекают так, что изменение объема приспосабливается к постоянному давлению (например атмосферному).
   Если тепловой эффект химической реакции определен при постоянном давлении Q_p, то он равен:

Qp = ΔU + A = ΔU + pΔV

---

где A = pΔV - работа, произведенная в результате реакции по изменению объема против внешнего давления p = const.
   В этих условиях значение Q_p характеризует конкретную химическую реакцию, протекающую без изменения давления.

   энтальпия реакции ΔH - это тепловой эффект реакции при постоянном давлении

ΔH = ΔU + pΔV

   Единица энтальпии в СИ джоуль (Дж); в химии и справочных таблицах чаще используется кратная единица - килоджоуль (кДж).
   Встречающееся в старой литературе обозначение теплового эффекта реакции через Q (без индекса) обычно относится к условию p = const, т.е. характеризует энтальпию реакции ΔH.

   Для сравнения тепловых эффектов различных реакций, а следовательно, внутренних энергий и энтальпий, значения этих величин необходимо приводить к одинаковым условиям (давлению температуре). В качестве стандартных условий выбрано нормальное атмосферное давление (1.013·10⁵ Па, или 1 атм) при постоянной температуре для реакции без участия газов [для газовых систем давления каждого газа реагента или продукта должно быть равно 1 атм]. Величины ΔU и ΔH в этих условиях называютстандартными и обозначаются ΔU°_Т и ΔH°_Т (верхний индекс отвечает стандартному давлению нижний индекс – стандартной температуре). Обычно значения ΔH°_Т приводятся для различных температур, например ΔH°₂₀₀, ΔH°₄₀₀, ΔH°₆₀₀ и т.д. Наибольшее число значений ΔH°_Т относится (по международному соглашению) к 298,15 К (25°С) - ΔH°_298,15или просто как ΔH° и используется в практических расчетах. В первом приближении можно принять, что значение ΔH° мало зависит от температуры.

   Стандартное давление требует пояснения, когда речь идет о газовых реакциях. Постоянство давления каждого газообразного реагента или продукта - это условие, подразумевающее, что концентрации этих веществ постоянны; однако реакция протекает и количества реагентов уменьшаются, а количества продуктов возрастают. Следовательно неизменный состав реакционной смеси возможен только при допущении, что общее количество каждого вещества в системе значительно больше, чем реагирующее количество этого вещества, что и обеспечивает условие p = const

---

.

   экзотермические реакции - это химические реакции, сопровождающиеся выделением теплоты в окружающую среду (Q_p или Q_v меньше нуля)

   Для экзотермических реакций ΔU < 0 запас энергии продуктов оказывается меньшим чем запас энергии реагентов. Аналогично, энтальпия экзотермической р
2.Термохимические уравнения.

Уравнения в которых указан тепловой эффект называются термохимическими

Решите задачи:

Задача 1

При горении формальдегида выделяется 561 кДж тепла. Вычислите теплоту образования формальдегида, если теплота образования СО₂ равна 393,6 кДж/моль, а теплота образования Н₂О (г) – 242 кДж/моль.

Задача №2

Требуется определить стандартную энтальпию реакции нейтрализации сильной кислоты сильной щелочью.

Вопросы:

1.С помощью какого прибора можно провести это измерение?

2. Какие реактивы и измерительная посуда должны быть в лаборатории?

3.Какую цену деления должен иметь термометр, используемый для измерений?

4.По какой формуле рассчитывают Н⁰ реакции?

5.Имеет ли значение, какие именно кислота и щелочь будут использованы в ходе измерений?

Ответьте на тесты:

1. Химическая термодинамика изучает

1. 
   превращения энергии
   
2. 
   тепловые эффекты
   
3. 
   механизмы
   
4. 
   концентрацию
   
5. 
   направление процесса
   

2. Открытые термодинамические системы обмениваются с окружающей средой

1. 
   энергией
   
2. 
   веществом
   
3. 
   работой против внешних сил
   
4. 
   концентрацией
   
5. 
   работой
   

3. Закрытые термодинамические системы обмениваются с окружающей средой

1. 
   энергией
   
2. 
   веществом
   
3. 
   работой против внешних сил
   
4. 
   концентрацией
   
5. 
   работой
   

4. Закрытой термодинамической системой является

1. 
   химическая реакция, идущая в термостате
   
2. 
   клетка (животная или растительная)
   
3. 
   популяция
   
4. 
   биогеоценоз
   
5. 
   биосфера
   

Занятие №4

Тема 4:Химическая кинетика и её значение для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов

Дайте краткий ответ на теоретические вопросы:

---

Смотрите также файлы

• Медь один из семи металлов, известных с глубокой древности. Переходный период от каменного к бронзовому веку (4 3е тысячелетие до н э.) назывался медным веком.docx

• Тема Виды налогов. Сущность прямых и косвенных налогов. Выполнена работу студентка сувр2231з Еремина Виктория.pptx

• Письменное деление на двузначное число. Закрепление.docx

• Практической работы 47 Проектирование процесса закачки воды.docx

• Археология.docx