4.Энергия Гиббса. Направленность самопроизвольных химических реакций.

Энергия Гиббса - это величина, показ-ая изменение энергии в ходе хим.реакции и дающая ответ на принципиальную возможность хим. реакции. G=H-T*S, G= H-T* S

Полученное значение ΔG является критерием самопроизвольного течения реакции в прямом направлении, если ΔG < 0. Химическая реакция не может протекать самопроизвольно в прямом направлении, если энергия Гиббса системы возрастает, т.е. ΔG > 0. Если ΔG = 0, то реакция может протекать как в прямом, так и в обратном направлениях, т.е. реакция обратима.

Направление химических реакций зависит от их характера. Так, условие ΔG < 0 соблюдается при любой температуре для экзотермических реакций (ΔН < 0), у которых в ходе реакции возрастает число молей газообразных веществ, и, следовательно, энтропия (ΔS > 0). У таких реакций обе движущие силы (ΔН) и (ТΔS) направлены в сторону протекания прямой реакции и ΔG < 0 при любых температурах. Такие реакции являются необратимыми.

Наоборот, эндотермическая реакция (ΔН > 0), в результате которой уменьшается число молей газообразных веществ (ΔS < 0) не могут протекать самопроизвольно в прямом направлении при любой температуре, т.к. всегда ΔG > 0.

Если в результате экзотермической реакции (ΔН < 0) уменьшается число молей газообразных веществ и, соответственно, энтропия (ΔS < 0), то при невысокой температуре ΔН >TΔS и реакция возможна в прямом направлении (ΔG < 0). При высоких температурах ΔH < TΔS и прямая реакция самопроизвольно протекать не может (ΔG > 0), а обратная реакция возможна.

5.Термохимический закон Гесса. Тепловой эффект реакции.

Закон Гесса: тепловой эффект химической реакции не зависит от пути реакции, а зависит только от вида и начального и конечного состояния веществ.

Тепловой эфффект реакции.

6.Скорость химической реакции. Закон действия масс.

Скорость химической реакции – это изменение концентрации исходного или образовавшегося в реакции вещества в единицу времени.

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

V = k * [A] * [B], где [A] и [B] – концентрии реагирующих вещ-в А и В, k–коэфф.пропорциональности

V = k * [A]^a * [B]^b – основной постулат химической кинетики.

7.Зависимость скорости хим. реакции от температуры. Температурный коэффициент. Закон Вант-Гоффа. Теория активации.

Закон Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10 К скорость химической реакции возрастает в 2-4 раза.

Уравнение Аррениуса:

8.Явление катализа. Катализаторы, принцип действия. Теория переходного состояния и образования активированных комплексов. Биокатализаторы.

Эффективный способ повышения скорости реакции основан на применении катализаторов.

Катализаторами называются вещества, которые увеличивают скорость химической реакции, но сами при этом не изменяются. В живом организме реакции ускоряются ферментами. Процесс ускорения реакции с помощью катализаторов называется катализом. Вещества, замедляющие реакцию, называются ингибиторами, а процесс замедления реакции – ингибированием.

Катализ различают гомогенный и гетерогенный. При гомогенном катализе катализатор и реагирующие вещества находятся в одной фазе. При гетерогенном катализе катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах.

Большинство биохимических превращений в организме животного являются каталитическими (ферментативными). По химической природе ферменты являются белками. Два фундаментальных свойства присущи биологическим катализаторам – специфичность катализа и способность ускорять реакцию. В живом организме имеется значтельное число различных ферментов.