Тематика рефератов
Живой организм – открытая термодинамическая система.
Применение законов термодинамики к биологическим системам.
Кинетика ферментативных реакций.
Фотохимические реакции и их роль в жизнедеятельности организма и окружающей среды.
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Основные термодинамические и кинетические величины
Параметр
|
Обозначение, единицы измерения
|
Смысловое значение
|
Внутренняя энергия
|
U, кДж/моль
|
Полная энергия системы, равная сумме потенциальной, кинетической и других видов энергии всех частиц этой системы. Это функция состояния, приращение которой равно теплоте, полученной системой в изохорном процессе
|
Работа
|
A,
кДж/моль
|
Энергетическая мера направ-ленных форм движения частиц в процессе взаимо-действия системы с окружающей средой
|
Теплота
|
Q, кДж/моль
|
Энергетическая мера хаоти-ческих форм движения частиц в процессе взаимо-действия системы с окружающей средой
|
I закон
термодинамики
|
Q = U + A
|
Теплота, подведенная к закрытой системе расходуется на увеличение внутренней энергии систем и на совершение системой работы против внешних сил окружающей среды
|
Энтропия
|
S , Дж/(моль K) S=Q/T
 S io(прод. р -ции )
 S iо(исх. в-в )
|
Функция состояния, характеризующая меру неупорядоченности системы, т.е. неоднородности расположения и движения ее частиц, приращение которой равно теплоте, подведенной к системе в обратимом изотермическом процессе, деленной на абсолютную температуру, при которой осуществляется процесс
|
Энтальпия
|
H, кДж/моль H = U + pV
H = U + p V
|
Функция состояния, характеризующая энергетическое состояние системы в изобарно-изотермических условиях
|
Энтальпия реакции
|
H р-ции, кДж/моль
|
Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при проведении химических реакций в изобарно-изотермических условиях
|
Параметр
|
Обозначение, единицы измерения
|
Смысловое значение
|
Стандартные условия
|
с.у.
|
Давление: 101325 Па = 760 мм рт.ст., температура:
25 С 298 K
|
Стандартная энтальпия
образования простых веществ
|
H обр0 298 (в-во, агрегатное состояние), кДж/моль
|
При с.у. принимается равной нулю для простых веществ в их наиболее термодинамически устойчивом агрегатном и аллотропном состоянии
|
Стандартная энтальпия
образова-
ния сложных веществ
|
H обр0 298 (в-во, агрегатное состояние), кДж/моль
|
Это энтальпия реакции образования 1 моль этого вещества из простых веществ в с.у.
|
Стандартная энталь-
пия сгорания
|
 сгор Х
кДж/моль
|
Это энтальпия сгорания (окисления) 1 моль вещества до высших оксидов в среде кислорода при с.у.
|
Энтальпия растворения
|
где с – теплоемкость раствора
|
Тепловой эффект растворения твердого вещества в изобарных условиях
|
Энергия Гиббса
|
G , кДж/моль, G = H – T S
 G = H – T S
ов)
|
Свободная энергия, обобщенная термодинамическая функция состояния системы, учитывающая энергетику и неупорядоченность системы в изобарно-изотермических условиях
|
Параметр
|
Обозначение, единицы измерения
|
Смысловое значение
|
Константа равновесия
химической реакции
|
K  равн, (моль/л) v, где v зависит от значений стехиометрических коэффициентов веществ.
Д ля реакции аА + bВ сС + dD
[C] c[D] d
Kравн = a b .
[A] [B]
|
Равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам
|
Уравнение изотермы
Вант-Гоффа
|
Для обратимой реакции аА + bВ сС + dD
Gр-ции = Gор-ции + d c
+ R T lnс (D) c (C) a b
(A) c (B)
Gор-ции = –R Т lnKравн
G р-ции = –R Т lnKравн + d (D) cc(C)
+ RTln с
ca (A) cb(B) Gр-ции =
c a (A) cb (B)
RT ln с (D) cc (C) ln K равн.
|
Позволяет рассчитать энергию Гиббса при заданных значениях концентраций реагентов и продуктов реакции
|
Закон действующих
масс для кинетики
|
 = k cnA(A) cnB(B)
|
Скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, которые называются порядками реакции по соответствующим веществам
|
Порядок реакции по веществу
|
ni
|
Показатель степени, в которой входит концентрация реагента в уравнение для скорости химической реакции. Порядок может быть любой величиной: целой, дробной, положительной, нулем, отрицательной и даже переменной величиной, зависящей от глубины протекания реакции
|
Параметр
|
Обозначение, единицы измерения
|
Смысловое значение
|
Общий порядок реакции
|
n = nA + nB + …
|
Сумма порядков реакции по всем реагентам
|
Средняя скорость реакции
|
iУсредненная скорость реакции за данный промежуток времени; vi, – стехиометрический коэффициент вещества в реакции
|
|
Средняя скорость
реакции по веществу
|
|
Усредненная скорость по веществу за данный промежуток времени
|
Истинная скорость реакции
|
, моль/(л с)
1 dc ivi d
|
Х арактеризует скорость реакции в данный момент времени ( ); vi, – стехиометрический коэффициент вещества в реакции
|
Истинная скорость
реакции по веществу
|
|
с)
|
Характеризует скорость по веществу в данный момент времени ( )
|
Константа скорости реакции
|
k, с–1 – для реакций 1-го порядка;
л /(моль с) – для реакций 2-го порядка
|
Индивидуальная характеристика реакции, численно равна скорости реакции при концентрациях реагентов, равных 1 моль/л
|
Энергия активации
|
Ea, кДж/моль
|
Минимальная избыточная энергия взаимодействующих частиц, достаточная для того, чтобы эти частицы вступили в химическую реакцию
|
Период полупревращения
|
1 /2,сек, мин, час, сутки
|
Время, за которое концентрация реагирующего вещества уменьшается
вдвое
|
Период полураспада
|
1 /2,
сек, мин, часы, сутки,
годы
|
Время, за которое количество радиактивного вещества уменьшается в 2 раза
|
Кинетическое уравнение для
реакций 1-го порядка
(интегральная форма)
|
с = со e–k
lnc = lnco – kt
k
1 / 2
|
Уравнение линейно относительно переменных lnc и t. k – константа скорости реакции 1-го порядка; со – концентрация исходного вещества в начальный момент времени; с – текущая концентрация исходного вещества в момент времени t; t – время, прошедшее от начала реакции
|
Параметр
|
Обозначение, единицы измерения
|
Смысловое значение
|
Правило Вант-Гоффа
|
коэффициент скорости реакции;
1 и 2 – скорости реакции при температуре Т1 и Т2 соответственно
|
С увеличением температуры на каждые 10 градусов скорость химической реакции возрастает в 2-4 раза. (Для биохимических реакций достигает значений 7-9)
|
Уравнение
Аррениуса
|
k  ,
где k – константа скорости реакции,
А - предэкспоненциальный множитель,
Еа – энергия активации
|
Устанавливает связь между константой скорости реакции, энергией активации и температурой
|
|
Скачать 5.49 Mb.