7. Энтальпийный и энтропийный факторы, энергия Гиббса. Уравнение Гиббса. g как критерий самопроизвольного протекания изобарно-изотермических процессов

Факторы, влияющие на самопроизвольность протекания процессов:

Энтальпийный- характеризуется стремлением к образованию прочных связей, возникновением более сложных в-в, понижение жнергии системы ∆H Дж/моль

∆H<0-самопроизв

Энтропийный –стремление вразхединеню частиц, к беспорядку, подрастанию энтропии ∆ Т Дж/моль

G-cвободная энергия Гиббса-та часть теплового эффекта, которую можно превратить в работу

∆G=∆H-T∆S

КРИТЕРИЙ САМОПРОИЗВОЛЬНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ ПРОЦЕССА

В любой закрытой системе при P,T=const,возможен такой самопроизвольный процесс, который ведет к уменьшению ∆G

Если ∆H<0 и ∆S>0, то G<0 –процесс идет самопроизвольно

Если ∆H>0 и ∆S<0, то G>0-не идет самопроизвольно в станд условиях

Если ∆H<0 и ∆S<0 и ∆H>0 и ∆S>0, то знак G зависит от темп

8. Классификация химических реакций. Реакции обратимые и необратимые, гомогенные и гетерогенные, экзотермические и эндотермические, простые и сложные, последовательные, цепные, сопряженные: определение, примеры.

I по характеру протекания:

-обратимые (гидролиз солей, этерификация);

-необратимые (образование комплексных соединений, реакции, протекающие с увеличением количества выделяемой энергии: горение магния).

Большинство р-ций в организме человека протекают с участием орг.соединений, они обратимы.

II по наличию поверхности раздела внутриреакционной среды:

-гомогенные (поверхностность раздела отсутствует, протекают в пределах 1 фазы: гидролиз сложного эфира- ж.фаза);

-гетерогенные (протекают на поверхности раздела фаз)

CaO(т.) + CO2(г.)= CaCO3

Поверхность раздела т/г

III по числу стадий:

-простые- протекают в 1 стадию

H2+I2=2HI

-сложные- протекают в несколько стадий

например, реакция взаимодействия между пероксидом водорода и йодоводородом протекает в 2 стадии.

IV последовательные реакции:

Это сложные реакции, в которых продукт, образовавшийся в предыдущей стадии, является субстратом для последующей.

S->X1->X2...P, где

S- субстрат;

X1,X2- промеж.в-ва;

P- продукт

Х1 является продуктом для 1 стадии и субстратом для 2 стадии. Практически все процессы метаболизма в организме человека являются последовательными реакциями, в частности окисление, гидролиз ВМС ( белки, углеводы)

V Цепные реакции:

Это сложные реакции, протекающие по радикальному механизму.

Превращение S->P происходит в них через многократное повторение одних и тех же стадий.

Например, хлорирование метана, перекисное окисление липидов.

VI Сопряженные реакции:

Это такие 2 реакции, одна из которых может протекать самостоятельно, а другая только в ее присутствии.

Синтез АТФ из АДФ сопряжен с реакцией окисления глюкозы:

АДФ + Фн-> АТФ + Н2О ( G>0 ), где

Фн- неорганический фосфат

Синтез АТФ (эндергоническая реакция) протекает за счет энергии Гиббса, выделяющийся при окислении глюкозы ( экзергоническая реакции