С. Д. Асфендиярова шарипов К. О., Жакыпбекова С. С., Ерджанова С. С., Киргизбаева А. А., Яхин Р. Ф. Энергетический обмен учебное пособие
жүктеу/скачать 3,48 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Энтальпия (Н)
| Стандартное состояние
Для понимания биоэнергетических процессов важно определить, что подразумевается под стандартным состоянием. Стандартное состояние предусматривает: а. Нейтральную среду — рН = 7 б. Температуру — 25°С в. Концентрацию растворов — 1 моль г. Давление газов — 1 атмосфера. Концепция термодинамики является основой биоэнергетики и включает три компонента: 1. Энтальпию (Н) — тепловую энергию; 2. Энтропию (S) — степень беспорядка системы; 3. Свободную энергию (G) — количество полезной работы в системе при условиях постоянной температуры, давления и объема. Энтальпия и энтропия в отдельности не могут определить, будет ли реакция протекать спонтанно или нет. Однако математический подсчет с учетом параметров энтальпии и энтропии дает нам значение свободной энергии, которая характеризует свойства и направленность биохимической реакции. Для метаболических процессов более важным являются изменения энтальпии, энтропии и свободной энергии, чем их абсолютные величины. Изменения обозначаются как ∆Н, ∆S, ∆G соответственно. В состоянии равновесия изменения указанных компонентов термодинамики обозначаются как: ∆Н0 ; ∆S0′; ∆G0′. Энтальпия (Н) Тепловая энергия (энтальпия) является одним из основных видов энергии, сопровождающих биохимические реакции, а также одним из фундаментальных факторов, определяющих является ли реакция энергетически устойчивой или нет. Все другие формы энергии (кинетическая, радиационная, электрическая) в конечном итоге превращаются в тепловую энергию. При этом следует отметить, что объем энергии при взаимопревращении различных форм практически не меняется. В этом заключается первый закон термодинамики. Энтальпия зависит от параметров давления и объема, и ее можно описать формулой: где Е — внутренняя энергия, a PV — давление, умноженное на объем. При сгорании органического вещества в калориметре выделяется тепло. Это тепло (Н, энтальпия) является полной энергией, содержащейся в данном веществе, и выражается в каллориях (кал). Одна каллория — это количество энергии, необходимой для повышения температуры 1 грамма воды от 15 до 16°С. Одна килокаллория эквивалентна 1000 каллориям. B процессе синтеза одного моля сложного вещества из простых компонентов происходит потребление тепловой энергии. В случае, когда все компоненты реакции находятся в равновесном состоянии, говорят о тепловой энергии синтеза, или иначе об энтальпии синтеза, которую обозначают как Н. Например, если компонент химической реакции обозначается как X, то тепловая энергия синтеза будет обозначена как Н0′ (X). Если имеет место реакция: то изменения тепловой энергии в этой реакции могут быть вычислены по формуле: жүктеу/скачать 3,48 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|