- •Основы химической термодинамики и биоэнергетики.
- •Основные понятия и определение термодинамики.
- •Первый закон термодинамики.
- •Тепловые эффекты химических реакций. Термохимические уравнения.
- •Законы термохимии
- •Теплоемкость. Зависимость тепловых эффектов химических реакций от температуры
- •Второй и третий законы термодинамики. Энтропия. Термодинамические потенциалы Второй закон термодинамики
- •Энтропия
- •Третий закон термодинамики
- •Термодинамические потенциалы
- •1.Организм является открытой системой, которая непрерывно обменивается с
- •Атф как источник энергии для биохимических реакций
- •Глава 2 кинетика биохимических реакций
- •Скорость химических реакций
- •Порядок и молекулярность реакций
- •Зависимость скорости реакции от температуры Правило Вант-Гоффа
- •Катализ и катализаторы
- •Строение ферментов
- •Металлоферменты
- •Глава 3
- •Растворы электролитов.
- •Электролиты в организме человека.
- •Электропроводность растворов: удельная, молярная, предельная.
- •Типы проводников электрического тока.
- •Глава 4. Електродні потенціали та механизм їх виникнення.
- •Визначення стандартних електродних потенціалів.
- •Класифікація електродів.
- •Окисно-відновні електроди
- •Йонселективні електроди
- •Глава 5 Адсорбционное равновесие и процессы на подвижных и неподвижных границах деления фаз.
- •Самопроизвольные процессы на границе деления фаз.
- •Строение биологических мембран
- •Адсорбция на границе деления твердое тело – раствор.
- •Глава 6 Адсорбция электролитов
- •Получение, очистка и свойства коллоидных растворов
- •Классификация и общие свойства дисперсных систем
- •Методы получения коллоидных систем
- •Конденсационные методы
- •Методы очистки коллоидных растворов
- •Диализ.
- •Электрокинетические явления в коллоидных системах
- •Стойкость и коагуляция коллоидных систем
- •Класифікація високомолекулярних сполук
- •Властивості високомолекулярних сполук
- •Розчини вмс, їх одержання і загальні властивості.
Глава 4. Електродні потенціали та механизм їх виникнення.
Вивчення механізму виникнення електродного, дифузійного, мембранного та окисно-відновного потенціалів та їх залежності від різних чинників дає змогу зрозуміти закономірності перебігу більшості біохімічних реакцій, Вимірення біопотенціалів покладено в основу таких важливих діагностічних методів, як електрокардіографія, електроенцефалографія тощо, а за величиною ЕРС (електрорушійних сил) визначають вміст фізіологічно-активних йонів у біологічних рідинах та тканинах організму.
Електрохімічні методи аналізу (полярографія, потенціометрічне та амперометричне титрування) знайшли широке застосування у медико-біологічних дослідженнях. Тому знання основ елекстрохімії неохідне лікарю для повноцінної практичної діяльності.
Електродний потенціал. Рівняння Нернста.
Якщо занурити металеву пластинку у чисту воду, то йони, які містяться у вузлах кристалічної решітки металу, будуть гідратуватись полярними молекулами води, відокремлюватися від поверхні металу і переходити в розчин. На металевій пластинці залишається надлишок електронів, які надають її повіерхні негативного заряду. Позитивно заряджені гідратовані йони, які перейшди у розчин під дією сил електростатичного притягання, залишаються беспосередньо біля поверхні металевої пластинки і утворюють так званий подвійний електричний шар.
Між металевою пластинкою і розчиномс возникає стрибокпотенціалу, який називають електродним потенціалом, а систему, що складається з металевої пластинки і розчину електроліту, - електродом.
Одночасно з переходом йонів з металевої пластинки в розчин відбувавється і зворотний процес – перехід дегідратованих йонів з розчину на металеву пластинку.
Від концентрації розчину залежить що буде мати позитивний, а що - негативний заряд. У розбавлених розчинах поверхня металевої пластинки набуде негативнорго, а прилеглий до неї шар розчину – позитивного заряду.. У клонцентрованих розчинах навпаки, електрод набуде позитивного заряду, а розчин – негвтивного.
Рівноважний стан різниці потенціалів на межі поділу фаз метал – розчин називають електродним потенціалом. Величина електродного потенціалу залежить від природи металу та активності його йонів у розчині, її обчислююють на формулою:
RT
φ = φ0 + ——— ℓnα (Me n+ )
n F
де R – універсальна газова стала; Т – температура, за якою відбувається реакція; n – кількість електронів, що втрачає атом металу; F – стала Фарадея; α (Me n+ ) – активність йонів металу в розчині, φ0 – стандартний електродний потенціал.
Це рівняння називають рівнянням Нернста.
Стандартний електродний потенціал φ0, це електродний потенціал, який виникає при зануренні металевої пластинки в розчин, в якому активність йонів металу дорівнює 1 кмоль/м3.
Визначення стандартних електродних потенціалів.
Електрод, якім виміряють стрибок потенціалу на межі метал – розчин,називають стандартним водневим електродом.
Стандартний водневий електрод – це платинова пластинка, занурена в розчин сульфатної кислоти з активністю йонів Н О , рівною, за температури 298 К, 1 моль/л.
Величини стандартних електродних потенціалів наведені в таблицях. Електродні потенціали усіх електродів, виміряні відносно нормального водневого електрода, складають ряд стандартних електродних потенціалів.
За величиною електродного потенціалу можна встановити напрямок перебігу електродної реакції. Будь-який електрод, розміщений нижче в ряді стандартних електродних потенціалів, знаходиться в більш окисненому стані, ніж розміщений вище. Якщо з двох таких електродів зібрати гальванічний елемент, то на першому буде відбуватися реакція відновлення, на другому – окиснення.