ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свободная энергия из "Введение в биофизическую химию" Возможность осуществления реакции определяется изменением свободной энергии АО. Измерить абсолютную величину свободной энергии соединений невозможно. Измерению поддается лишь разность между величинами свободной энергии исходных веществ и продуктов реакции. Изменение свободной энергии зависит только от начального и конечного состояния системы и не зависит от пути, по которому система переходит из одного состояния в другое. При постоянных температуре и давлении величина АО для системы, находящейся в равновесии, равна 0. [c.22] Активность служит мерой эффективной концентрации данного компонента. Величина моляльной активности связана с концентрацией уравнением а = ту, где а — активность, т — число молей данного компонента, содержащихся в 1000 г растворителя (моляльность), и V — моляльный коэффициент активности. Выражая концентрацию числом молей растворенного вещества в 1 л раствора (молярность), получают величину молярной активности. Соответствующий коэффициент называется тогда молярным коэффициентом активности. Активность и концентрацию предпочтительно выражать в одних и тех же единицах, так как в этом случае коэффициент активности становится безразмерной величиной. Соотношения между величинами активности, концентрации и коэффициента активности, выраженны.ми в разных единицах, приводятся в учебниках и руководствах по физической химии и термодинамике. Для разбавленных растворов различия между коэффициентами активности, выражаемыми разными способами, становятся несущественными. [c.23] Таким образом, если стандартное изменение свободной энергии или константа равновесия при какой-либо температуре известны, то первый член правой части уравнения (II. 4) или (II. 6) также будет известен. Если вычислить теперь величину дроби под знаком логарифма, то можно найти изменение свободной энергии AG в результате реакции (П.2). И наоборот, если известна величина АО, то может быть найдено значение дроби, стоящей под знаком логарифма. [c.24] При АС° —10 шал1моль равновесие практически не может быть достигнуто вплоть до величины а, близкой к единице, т. е. до тех пор, пока в системе не останется ничего, кроме продукта реакции. И наоборот, при АО -МО ккал моль в системе обычно можно обнаружить лишь исходные соединения. [c.26] Из фиг. 2 видно, что вблизи значения а 0,5 величина ДО сравнительно мало изменяется при изменении а. Для подобных систем, находящихся в состоянии кислотно-основного и окислительно-восстановительного равновесия, применяют термин буфер. [c.26] Величины АН, AS и ДО зависят только от начального и конечного состояний системы и не зависят от пути перехода системы из начального состояния в конечное. На этом основании энтальпию, энтропию и свободную энергию часто называют функциями состояния. [c.27] Изменение стандартной энтальпии ДЯ° часто можно заменить величиной АН, поскольку в отличие от AG зависимость АН от концентрации не выражена явно, а коэффициенты активности исходных и конечных веществ изменяются с температурой примерно одинаково. Полученное нами уравнение изобары Вант-Гоффа имеет фундаментальное значение. Мы видим, что если АН в данной реакции имеет отрицательное значение, то константа равновесия с ростом температуры уменьшается, и наоборот. При АН = 0 константа равновесия не зависит от температуры, однако для величины AG° (поскольку она содержит член T AS ) эта зависимость сохраняется. [c.27] Глюкоза-1-Ф- -Фруктоза — Сахароза- -Ф (ДО = О ккал). [c.28] АТФ 4-Глюкоза-(-Фруктоза — Сахароза- -АДФ- -Ф (ДО = — 7 ккал). [c.28] Этот пример сопряжения типичен для многих биологических реакций, в которых экзергонический характер одной из реакций обеспечивает протекание до конца другой, эндергонической, реакции. При этом, однако, суммарный процесс идет с достаточной скоростью только под действием ферментов, хотя термодинамически он вполне допустим. [c.28] Вернуться к основной статье