Реакция жылдамдығы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Қарағанды Медициналық Университеті

Факультет: Фармацевтикалық өндіріс технологиясы

Кафедра: Фармация мектебі

Реферат

Тақырыбы: Биоэнергетика. Гиббс энергиясы өздігінен жүретін процестің өлшемі ретінде. Реакция жылдамдығы. Реакция жылдамдығына температураның әсері

Орындаған: Мамырбек М. Е

ТФП 1-003 топ

Қабылдаған: Мукабулова А

Қарағанды-2021

Жоспары:

1. Биоэнергетика

2 . Гиббс энергиясы өздігінен жүретін процестің өлшемі ретінде

3. Реакция жылдамдығы

4. Реакция жылдамдығына температураның әсері

1. Биоэнергетика

Биоэнергетика - пәнаралық ғылым, биологияның тірі жүйелердегі сыртқы ресурстарды биологиялық пайдалы жұмысқа айналдыру процестерінің жиынтығын зерттейтін саласы. Дәстүрлі түрде бұл ғылым клеткалық тыныс алу, фотофосфорлану, мембраналық қуаттану және онымен байланысты тасымалдау сияқты процестерді, сондай-ақ организмдердің энергия алудың басқа тәсілдерін зерттейді. Сонымен қатар, бұл ғылым саласы митохондрияны реттеуші жүйелер ретінде, олардың жасушалар мен ұлпалардың бағдарламаланған өліміндегі рөлін зерттеуді қамтиды.

Биоэнергетикадағы барлық зерттеулер жалғыз ғылыми көзқарасқа негізделген, оған сәйкес физика мен химия заңдары өмір құбылыстарына толығымен сәйкес келеді, ал термодинамиканың негізгі принциптері организмдегі энергияның өзгеруіне толығымен сәйкес келеді. Алайда, биологиялық құрылымдардың күрделілігі мен ерекшелігі және оларда жүзеге асатын процестер биология мен бейорганикалық әлем энергиясы, атап айтқанда, техникалық энергия арасындағы бірқатар терең айырмашылықтарды анықтайды.

Биоэнегетиканың бірінші іргелі ерекшелігі - организмдер қоршаған ортамен үнемі зат пен энергия алмасу жағдайында ғана жұмыс істейтін ашық жүйелер. Мұндай жүйелердің термодинамикасы классикалық жүйеден айтарлықтай ерекшеленеді. Классикалық термодинамика үшін негіз болатын тепе-теңдік күйі ұғымы стационар күйлер ұғымымен ауыстырылады; термодинамиканың екінші заңы (энтропияның өсу принципі) Пригожин теоремасы түрінде әртүрлі тұжырымдайды.

Биоэнергетиканың екінші маңызды ерекшелігі жасушалардағы процестер температура, қысым және көлем өзгермеген кезде жүретіндігімен байланысты; Осыған байланысты жылуды ағзада жұмысқа беру мүмкін емес және жылу шығару энергияның қайтымсыз жоғалуын білдіреді. Демек, эволюция барысында ағзалар бос энергияның бір түрін екінші түрге айналдырудың, оның жылуға ауысуын айналып өтіп, бірқатар нақты механизмдерін жасады. Денеде босатылған энергияның аз ғана бөлігі жылуға айналады және жоғалады. Оның көп бөлігі арнайы қосылыстардың бос химиялық энергиясы түріне ауысады, онда ол өте қозғалмалы, яғни тұрақты температурада басқа формаларға ауыса алады, атап айтқанда, жұмысты орындау немесе биосинтезге өте жоғары тиімділік, мысалы, жұмыс бұлшықеттері кезінде 30%.

Соңғы онжылдықтардағы биоэнергетиканың дамуының негізгі нәтижелерінің бірі - бүкіл тірі әлемдегі, яғни микроорганизмдерден адамға дейінгі, энергетикалық процестердің біртектілігін орнату болды. Бүкіл өсімдіктер мен жануарлар әлемі үшін бірдей нәрсе, оларда қозғалмалы, биологиялық ассимиляцияланатын түрінде энергия жинақталатын заттар және осындай жинақталу процестері жүреді.

2. Гиббс энергиясы өздігінен жүретін процестің өлшемі ретінде

Гиббс энергиясы - бұл процесстің стихиялылығының өлшемі, содан кейін кез-келген реакция үшін ΔG белгісі мен оның өздігінен жүруі (тұрақты температура мен қысым кезінде) келесі тәуелділіктер болады:

Егер ΔG теріс болса (ΔG <0), онда реакция өздігінен алға бағытта жүреді.

Егер ΔG нөлге тең болса (ΔG = 0), онда реакция тепе-теңдікте болады.

Егер ΔG оң болса (ΔG> 0), онда реакция өздігінен алға бағытта жүре алмайды. Алайда, реакция өздігінен жүреді.

3. Реакция жылдамдығы

Химиялық реакциялар жылдамдығына көптеген факторлар әсер етеді, негізгілері - реагенттердің концентрациясы және физикалық күйі, температура және катализаторлар қатысуы. Химиялық реакциялар жылдамдығы әр түрлі болады. Кейбіреулері өте тез өтеді, кей реакциялар айлар, жылдар, ғасырлар бойы жүреді (геохимиялық реакциялар) . Химиялық реакциялардың жылдамдығы да уақытпен өлшенеді. Химиялық реакциялар кезінде реакцияға түсетін заттардың концентрациялары өзгереді. Гомогенді (гетерогенді) реакциялар жылдамдығы - процесс кезінде реакцияға түсетін не түзілетін заттардың белгілі (кесімді) уақыт ішінде (секунд, сағат, жыл) көлем бірлігіндегі (қатты заттың бет бірлігіндегі не масса не көлем бірлігіндегі) мөлшері (концентрацияларының өзгерісі) :

υ = ▲n/V▲t, υ = ▲n/S▲t, n - зат мөлшері, υ = с2 - с1/t2 − t1 = ±▲с/▲t.

Жылдамдықты алғашқы заттардың концентрациясының азайуымен есептесе, онда минус мәні қойылады. Химиялық реакциялардың жылдамдығына температура, реакцияға түсетін заттардың концентрациясы және катализатор әсерін зеттейтін ғылым - химиялық кинетика деп аталады. Реакциялардың кинетикасын зерттеудің теориялық та, практикалық та маңызы зор.

Теориялық мәні - заттың құрылысы мен химиялық байланысы энергетикалық сипаттамаларының сол заттың реакцияласу қабілетіне тигізетін әсерін ашады, сонымен бірге химиялық әрекеттесулердің механизмі мұқият зерттеліп, оған жоғарыда аталған жағдайлардың әсері анықталады.

Практикалық мәні - адам қажеті үшін іске асырылатын химиялық реакциялардың жылдамдығы меңгеріліп отырады.

4. Реакция жылдамдығына температураның әсері

Әдетте температураның жоғарылауы реакция жылдамдығының жоғарылауымен бірге жүреді. Температура - бұл жүйенің кинетикалық энергиясының өлшемі, сондықтан жоғары температура молекулалардың орташа кинетикалық энергиясын және бірлік уақытына көп соқтығысуды білдіреді. Көптеген (барлық емес) химиялық реакциялардың жалпы ережесі мынада, бұл реакцияның жылдамдығы температураның әр 10 ° C жоғарылауы үшін екі есе артады. Температура белгілі бір нүктеге жеткеннен кейін, кейбір химиялық түрлер өзгеруі мүмкін (мысалы, белоктардың денатурациясы) және химиялық реакция баяулайды немесе тоқтатылады.

Тәжірибе жүзінде температураны 10° өсіргенде реакцияның жылдамдығы 2-4 есе артатындығы анықталған (Вант-Гофф ережесінің дұрыстығы дәлелденген) :

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.