Тема: “Химическая термодинамика и её применение к биосистемам”

Лечебный и стоматологический факультеты

учебный год

Занятие № 5

Тема: “Химическая термодинамика и её применение к биосистемам”

1. Теория

1.  Химическая термодинамика её практическое значение.

2.  Основные понятия термодинамики: термодинамическая система, окружающая среда, термодинамические параметры, термодинамическое состояние, термодинамический процесс (определение, классификация, примеры).

3.  Внутренняя энергия. Энтальпия. Теплота и работа – две формы передачи энергии.

4.  Первое начало термодинамики: связь с ЗСЭ, формулировки.

5.  Применение первого начала термодинамики к биосистемам.

6.  Второе начало термодинамики: необратимость самопроизвольных процессов, свободная и связанная энергия.

7.  Энтропия с точки зрения классической термодинамики (энтропия как мера связанной энергии). Определение энтропии, расчет энтропии веществ в различных процессах (изотермический, изобарный, изохорный), стандартная энтропия, расчет DS химической реакции.

8.  Энергия Гиббса. Уравнение Гиббса DG как критерий самопроизвольного протекания изобарно-изотермических процессов. Экзергонические и эндергонические процессы

2. Задачи

1.  Определите тепловой эффект реакции 2КСlО3(т) = 2КСl(т) + 3О2(г), если:

DHо298обр (КСlO3) = -391,2 кДж/моль,

DHо298обр (КСl) = -435,9 кДж/моль.

2.  Вычислите DНо298 образования оксида углерода (II) по реакции

MnO2(т) + 2С(т) = Mn(т) + 2СО(г), если

DНо298(р) = 301 кДж, DНо298обр (MnO2) = -522 кДж/моль.

3.  Рассчитайте DSо298 реакции 2NO(г) + О2(г) = 2NO2(г), если:

Sо298 (NO, г) = 210,6 Дж/моль×К,

Sо298 (О2, г) = 205 Дж/моль×К,

Sо298 (NO2, г) = 240,2 Дж/моль×К.

4.  Определите DGо298 реакции Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2, если:

DGо298 (Fe3O4) = -1014 кДж/моль,

DGо298 (CO) = - 137,2 кДж/моль,

DGо298 (CO2) = -394 кДж/моль.

Установите возможность самопроизвольного протекания процесса в стандартных условиях.

5.  В биологическим полимере (белке) имеет место следующее превращение:

нативное состояние n денатурированное состояние.

Установите знак DSо процесса, если DGо < 0, а DНо > 0 (при t = 60оС).

Объясните, что это означает с точки зрения структуры белка.

Литература:

1.  А, , и др. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Под. ред. – М.: Высшая школа, 1993. С. 10-32.

2.  Глинка химия. Л.: Химия. 1979 и далее, глава VI.

3.  Равич-, Новиков и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1975, ч. 1, гл. 1, с. 10-20.

4.  Ленский в бионеорганическую и биофизическую химию. М.: Высшая школа, 1989, с. 6-54.