Протон, перенос определение

HAD — обозначение кофермента, т. е. небелковой части фермента, которая участвует в каталитическом процессе путем переноса электронов или протонов или определенных химических группировок. В рассматриваемых реакциях кофермент (HAD+) служит акцептором водорода. [c.214]

Возможно и еще более общее определение кислот и оснований. Г.Льюис предположил, что кислотно-основные взаимодействия совсем необязательно происходят с переносом протона. В определении кислот и оснований по Льюису основная роль отводится участию электронных пар в химическом взаимодействии. [c.171]

При ионизации протон переносится от растворенной кислоты ВН к растворителю -5Н, образуя ионную пару В-Н8Н+ . В такой ионной паре существует определенное разделение зарядов, хотя индивидуальные ионы В и Н5Н+ расположены рядом друг с другом. Процесс диссоциации наблюдается, если дополнительные молекулы растворителя атакуют ионную пару и полностью делят ее на сольватированные ионы В и НЗН+. По закону Кулона сила притяжения между двумя противоположно заряженными ионами обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости среды (растворителя), в которой существуют ионы. В растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью, таких как вода (е=78,5 при 25 °С), сила притяжения между ионами соответствующей ионной пары относительно мала, и диссоциация будет происходить фактически полностью. В растворителях с низкими диэлектрическими проницаемостями (этанол, е=24,3 ледяная уксусная кислота, 8=6,1 этилендиамин, е=12,5 метилизобутилкетон, 8=13,1 ацетон, 8=20,7 и бензол, е=2,3) наблюдается образование ионных пар, а также более крупных агрегатов, состоящих из ионов. [c.161]

Обоснованная теоретически кривизна бренстедовских графиков затрудняет использование данных по кинетике переноса протона для определения равновесной кислотности СН-кислот. [c.220]

Выводы относительно механизма протонной проводимости, основанные на значениях удельной электропроводности, могут ввести в заблуждение, поскольку, как уже отмечалось выше, при уменьшении концентрации протонов ниже определенной величины подвижность протонов может контролироваться уже не стадией вращения молекул воды, а более быстрым квантовомеханическим туннельным переносом. Таким же образом благодаря тому, что концентрация протонов во льду понижена по сравнению с водой при той же температуре до такого значения, при котором стадией, [c.150]

По теории Бренстеда-Лоури, кислота — это вещество, способное отдавать протон другому веществу, т.е. кислота — это донор протонов. Противоположные свойства имеют основания, которые могут принимать протоны, и являются, следовательно, акцепторами протонов. Эти определения приводят к правильному заключению, что все реакции типа кислота—основание состоят в переносе протона от молекулы кислоты к молекуле основания. Реакции отщепления и присоединения протона обратимы молекула (или ион), образованная в результате отщепления протона от кислоты, может присоединить протон обратно. Таким образом, в обратимой реакции отщепления протона от донора — кислоты — возникает акцептор - основание. Схематически это выражает реакция [c.29]

Интересным является резкое увеличение скорости спин-спиновой релаксации в области pH раствора выше 12,5. Повышение скорости релаксации с температурой показало, что и в этих растворах измеряемая на опыте скорость релаксации определяется процессами химического обмена. Учитывая, что концентрация этилендиамина в растворах не меняется, можно считать, что эффективным в данной области pH становится обмен протонами лиганда на фоне обмена целыми молекулами этилендиамина. Для определения параметров, характеризующих реакцию протонного переноса, были изучены изменения х в от pH (точнее рОН) (рис. 5.40) и температуры (рис. 5-41) в растворах комплексов при соотно-7-1287 193 [c.193]

Если наш анализ правилен, то должны существовать другие подтверждения сверхбыстрой скорости переноса протонов в некоторых процессах. Между сверхбыстрыми и обычными реакциями переноса протона наблюдаются определенные различия, которые возникают по двум следующим причинам [c.232]

Но синтез АТР-это не единственный процесс, идущий за счет энергии электрохимического градиента. В матриксе, где находятся ферменты, участвующие в цикле лимонной кислоты и других метаболических реакциях, необходимо поддерживать высокие концентрации различных субстратов в частности, для АТР-синтетазы требуются ADP и фосфат. Это означает, что через обычно непроницаемую мембрану должны проходить разнообразные субстраты. Обмен с цитозолем осуществляется с помощью ряда важных транспортных белков, встроенных во внутреннюю мембрану. Во многих случаях эти белки активно переносят определенные молекулы против их электрохимических градиентов, т. е. осуществляют процесс, требующий затраты энергии. Для ряда метаболитов источником этой энергии служит сопряжение с транспортом каких-то других молекул, перемещающихся вниз по электрохимическому градиенту (разд. 6.4.2). Например, в транспорте ADP участвует система антипорта ADP-ATP при переходе каждой молекулы ADP в матрикс из него выходит наружу одна молекула АТР, причем перенос последней осуществляется по электрохимическому градиенту. В то же время система симпорта сопрягает передвижение фосфата внутрь митохондрии с направленным туда же потоком Н протоны входят в матрикс по градиенту и при этом тащат за собой фосфат. Подобным образом переносится в матриксе и важнейшее топливо для митохондрий-пируват (рис. 9-22). [c.21]

Основываясь на современных исследованиях Н-связи, можно сделать предположение, что процесс поляризации существенно зависит от перемещения и положения протона Н-мостика в электрическом поле. Так, в работах [206, 660] при рассмотрении влияния среды на структурную форму комплекса с водородной связью (КВС) отмечается зависимость этой формы от диэлектрической проницаемости среды. При исследовании водородной связи О—Н---М обнаружено, что с повыщением диэлектрической проницаемости раствора происходит переход КВС из молекулярной формы в ионную с последующей диссоциацией комплекса при более высоких значениях е раствора [660, 661]. Существенно, что перенос протона вдоль Н-связи в КВС, как установлено в работе [662], вызывается реорганизацией среды. Хотя влияние среды на связь О—Н---0 мало изучено, высокая подвижность протонов в структуре льда все же д ет основание предполагать, что в образуемых при определенных величинах сорбции КВС возможна миграция протона Н-связи. [c.246]

Как показали химический анализ (М%) и определения молекулярного веса, каждая молекула полимера содержит концевую группу ЫНа-Рост цепи оканчивается переносом протона от растворителя [c.108]

Реакциями нейтрализации в водных растворах являются все реакции между кислотами и основаниями, одним из продуктов которых является вода. Сущность реакции нейтрализации заключается в переносе иона водорода (протона) от кислоты к основанию. Кислотноосновные реакции сопровождаются изменением концентрации ионов Н+. Определение последней играет важную роль в методах кислотно-основного титрования. На практике очень часто вместо концентрации ионов водорода [Н+1 используют водородный показатель pH = = — lg [Н+]. Объясняется это тем, что физико-химические методы позволяют непосредственно определить именно pH раствора. По изменению pH раствора следят за [c.93]

Для изучения очень быстрых"химических реакций, а также для установления короткоживущих промежуточных продуктов применяется метод парамагнитного электронного резонанса. К наиболее быстрым химическим реакциям, для которых константа скорости практически идентична числу столкновений (йл Ю 2 С ), относятся реакции переноса протона, а также различные реакции с электронными переходами. Совсем недавно для определения констант скорости с большим успехом применяют релаксационные методы. В самом общем виде сущность этих методов состоит в том, что на систему, находящуюся в состоянии термодинамического равновесия, оказывают кратковременное воздействие, выводящее ее из равновесия (например, воздействуют ультразвуком). Скорость установления нового равновесного состояния регистрируется, например, на осциллографе. Время, необходимое для перехода к новому состоянию, называют временем релаксации оно количественно связано с константой скорости реакции. Для нарушения равновесия используют также кратковременное повышение температуры. [c.168]

В водных растворах числа переноса различных ионов близки друг другу. Исключение — ионы гидроксония и гидроксила, обладающие повышенными числами переноса. Это объясняется тем, что кроме переноса электричества путем непосредственного движения этих ионов значительно большую роль играет механизм электрической проводимости, называемый эстафетным. При этом происходит перескок протона от иона гидроксония Н3О+ к определенным образом ориентированной соседней молекуле воды. В результате она превращается в ион НзО ". Затем протон передается дальше, к следующим молекулам воды. Такие перескоки происходят значительно быстрее, чем простое движение иона гидроксония, что обеспечивает высокую подвижность и увеличение числа переноса иона гидроксония. Аналогично объясняется [c.219]

Основным моментом данной теории является рассмотрение квантовомеханического переноса электрона (а также протона) через границу металл — раствор. Для этого используется хотя и приближенный, но достаточно точный метод, получивший название адиабатического приближения Борна — Оппенгеймера. Сущность адиабатического приближения состоит в том, что всю рассматриваемую систему делят на две части быструю подсистему и медленную подсистему, которые отличаются скоростями движения входящих в них частиц. При определении волновых функций быстрых частиц положения медленных частиц полагают фиксированными. [c.302]

Для процессов с переносом протона наибольшее число результатов получено релаксационными и электрохимическими методами. Последние были широко использованы также для изучения реакций диссоциации комплексных соединений. Суть релаксационных методов состоит в том, что реакцию, скорость которой необходимо изучить, доводят до состояния равновесия, а затем нарушают равновесие за счет какого-либо внешнего параметра, например температуры (метод температурного скачка), давления (метод скачка давления) или наложения сильного электрического поля (метод электрического импульса). Если изменение этих параметров произвести очень резко, то можно при помощи соответствующей аппаратуры следить за тем, как система в течение определенного времени приходит в новое состояние равновесия. Время релаксации системы зависит от скоростей прямой и обратной реакций. Релаксационные методы позволяют изучать реакции с временами полупревращения от 10" до 1 с. Накладываемое на равновесную систему [c.81]

Реакция переноса протона является более сложной, так как при этом происходит разрыв и образование химических связей, т. е. изменение химической структуры реагирующих частиц. Данная реакция включает стадию сближения и определенной ориентации реагирующих частиц друг относительно друга. Затем должны произойти переориентация диполей среды и изменение конфигурации внутримолекулярных классических степеней свободы реагентов, после чего одновременно изменяется электронное состояние реагирующих частиц, происходит туннелирование протона и соответствующее изменение квантовых внутримолекулярных степеней свободы реагентов. Наконец, диполи среды приобретают конфигурацию, соответствующую конечному состоянию реакции, и реагирующие частицы расходятся. [c.87]

Для п )оцессов с переносом протона наибольшее число результатов получено релаксационными и электрохимическими методами. Последние были широко использованы также для изучения реакций диссоциации комплексных соединений. Суть релаксационных методов состоит в том, что реакцию, скорость которой необходимо изучить, доводят до состояния равновесия, а затем нарушают равновесие за счет какого-либо внешнего параметра, например температуры (метод температурного скачка), давления (метод скачка давления) или наложения сильного электрического поля (метод электрического импульса). Если изменение этих параметров произвести очень резко, то можно при помощи соответствующей аппаратуры следить за тем, как система в течение определенного времени приходит в новое состояние равновесия. Время релаксации системы зависит от скоростей прямой и обратной реакций. Релаксационные методы позволяют изучать реакции с временами полупревращения от 10 з до 1 с. Накладываемое на равновесную систему возмущение может быть однократным или периодическим (ультразвуковые и высокочастотные методы). Отклонение системы от состояния равновесия оказывается небольшим. Так, в методе температурного скачка температуру повышают всего на 2—10 за с за счет раз- [c.90]

Константа Кг (вак) представляет собой отношение двух копстант кислотности ионов лиония и гидроксония. Это — константа процесса, происходящего в вакууме. Конечно, невозможно определить эту величину в вакууме, но можно представить несколько измененный путь переноса ионов и определить экспериментально величину К, в неводной среде нутем изучения изменения свойств неводного, например спиртового, раствора кислоты при добавлении к нему небольших количеств воды, так как это изменение свойств раствора обязано реакции обмена протона МН -f RjO Н,0 M (в среде М). При таком определении константы Кг соотношение активностей будет соотношением их не в вакууме, а в данной неводной среде, и их следует отметить звездочкой. [c.200]

Важнейший процесс биологического окисления, а именно перенос электронов и протонов с окисляемого субстрата на кислород, осуществляемый в тканях при помощи строго определенного ряда промежуточных ферментов-переносчиков, также представляет собой цепь окислительно-восстановительных процессов. Каждое звено этой цепи соответствует той или иной редокс-системе, характеризующейся определенным редокс-потенциалом [c.55]

Имеющиеся экспериментальные данные подтверждают вьщви-нутый в начале 60-х гг. XX в. английским биохимиком П. Митчеллом хемиосмотический механизм энергетического сопряжения электронного транспорта с фосфорилированием. П.Митчелл обратил внимание на судьбу протонов при электронном транспорте, которые переносятся в этом процессе через мембрану в одном направлении, создавая градиент концентрации по обе стороны мембраны (см. рис. 25). Перенос электронов и протонов обеспечивается определенным сорасположением мембранных переносчиков, а также свойствами самой мембраны, в первую очередь ее непроницаемостью для протонов. [c.365]

Механизм действия и строение ферментов. Ф. отличаются от небиологич. катализаторов, как правило, количественно более значительной активностью и в особенности высокой специфичностью действия. Обе эти особенности Ф. связаны с их строением и механизмом действия. Различают два основных типа Ф. а) чисто белковой природы б) белковой природы, но требующие для проявления каталитич. активности соединения с низкомолекулярными органич. веществами специального строения — коферментами (в этом случае белковая часть фермента наз. апоферментом). Иногда активность Ф. обоих этих типов связана с наличием в их составе металлич. или иных ионов — т. паз. и о н-ных кофакторов. Структура основных коферментов и механизм нх химич. превращений в ходе ферментативных реакций изучены (см. Коферменты, а также но наименованию отдельных коферментов). Установлено, что коферменты принимают прямое участие в катализируемых реакциях путем переноса определенных химич. группировок, а также электронов и протонов. Однако в отсутствие белка-апофермен-та они либо совершенно неактивны, либо могут осуществлять отдельные стадии реакции с небольшой скоростью (напр., восстановленные никотинамидиые динуклеотиды и их аналоги, см., напр., кодегидрогеназы, способны с небольшой скоростью восстанавливать нек-рые соединеиия). [c.210]

Графики Бренстеда тесно связаны с ор-корреляциями по типу уравнения Гаммета. Большая величина реакционной константы р в уравнении Гаммета для протофильных реакций показывает, что переходное состояние имеет в высокой степени карбанионный характер. Аналогично этому величина а в уравнении Бренстеда для простых реакций переноса протона в определенной мере ха-)актеризует степень разделения заряда в переходном состоянии [c.223]

Одним из первых процессов, скорость которых была исследована методом ЭПР, был перенос электрона от ион-радикала к нейтральной молекуле в растворе. Например, если к раствору, содержащему отрицательный ион нафталина, добавлено большое количество нафталина, то создается возможность перескока песпа-ренного электрона с одной молекулы на другую, в результате чего линии сверхтонкой структуры спектра ЭПР становятся более широкими, Рассмотрим прежде всего один электрон, который взаимодействует с одним протоном. Пусть сначала он находится в молекуле А, в которой протон имеет определенный спин, например а. Затем электрон перескакивает в молекулу В, в которой спин протона может находиться в состоянии а или (3 с одинаковой степенью вероятности. Если спнн в молекуле В равен а, то энергия сверхтонкого взаимодействия а/ 8 не изменяется и дополнительный вклад в ширину линии отсутствует однако если спин находится в состоянии р, то возникает сдвиг а частоты электронного резо- [c.282]

Сила водородсодержащих кислот определяется их протонодонорной способностью, а сила оснований — их протоноакцепторпой способностью. Таким образом, для определения степени протонного переноса необходимо принимать во внимание природу взаимодействующих частиц (под частицей подразумевается в данном случае кинетически независимая молекула, атом или ион). По данным Фаянса [221], теплота сольватации свободного протона составляет 232 ккал1г-атом. Однако ионизация кислоты не может рассматриваться как эмиссия протона, потому что эта ионизация происходит только в присутствии протоноакцепторного основания. Сродство же последнего к протону уменьшается с увеличением числа свободных электронных пар стабильность заполненного октета приводит к резкому исчезновению сродства к протону [c.23]

В системе сорбент — сорбированная вода реактивное поле по мере увлажнения сорбента растет, что обусловливает увеличение дипольного момента комплекса даже в том случае, когда дополнительно сорбированные молекулы непосредственно не взаимодействуют с комплексом. При этом изменение е может происходить не только за счет роста е , но и за счет увеличения бос. В наибольшей мере это должно проявиться тогда, когда приращения Дея и Деоо в результате увлажнения материала отличаются незначительно. В этом случае увеличение е системы обусловлено протонной поляризацией в большей степени, чем ориентационной. Можно предположить, что при включении слабого электрического поля при измерении диэлектрических характеристик системы сорбент — сорбат происходит ориентация диполей, которая способствует переносу протона вдоль Н-связи. Последнее вызывает переход КВС из молекулярной в ионную форму. Вероятность такого перехода в системе сорбент — сорбат зависит от диэлектрической проницаемости среды, окружающей КВС она резко увеличивается при определенной для данной системы критической величине йо- [c.247]

Каталитическое окисление нефтяных остатков. Имеется множество попыток ускорить процесс окисления сырья, повысить качество или придать определенные свойства окисленному битуму с помощью различных катализаторов и инициаторов. В качестве катализаторов окислительногвосстановительных реакций предложено применять соли соляной кислоты и металлов переменной валентности (железа, меди, олова, титана и др.). В качестве катализаторов дегидратации, алкилирования и крекинга (перенос протонов) предложены хлориды алюминия, железа, олова, пятиокись фосфора в качестве инициаторов окисления — перекиси. Большинство из этих катализаторов инициирует реакции уплотнения молекул сырья (масел и смол) в асфальтены, не обогащая битумы кислородом. Возможности ускорения процесса окисления сырья и улучшения свойств битума (в основном в направлении повышения пенетрации при данной температуре размягчения), приводимые в многочисленной патентной литературе, обобщены в [63], но, поскольку авторы патентов делают свои предложения, не раскрывая химизма процесса, их выводы в настоящей монографии не рассматриваются. Исследования А. Хойберга [64, 65] [c.141]

Еще более универсальное определение кислоты и основания было предложено Г. Льюисом, пытавшимся распространить эти понятия не только на реакции с переносом протона, но и на все остальные. В этом определении основная роль отводится участию электронных пар нейтральных или заряженных частиц в химическом взаимодействии. Катионы, анионы или нейтральные молекулы, способные принять одну или несколько электронных пар, называются кислотами. Например, А1Гз — кислота, способная принимать электронную пару при взаимодействии с аммиаком [c.75]

До СИХ пор мы рассматривали в качестве растворителя только воду, а в качестве носителя кислотных свойств только протон. В таких случаях более удобны определения кислоты и основания, предложенные Бренстедом и Лаури. В самом деле, когда говорят, что вещество обладает кислотными или основными свойствами, то обычно имеют в виду водные растворы, а упомянутые термины применяются в рамках представлений Арре1шуса либо Бренстеда-Лаури. Преимущество теории Льюиса заключается в том, что она позволяет рассматривать более разнообразные реакции, включая реакции, не сопровождающиеся переносом протона, такие, как кислотно-основные реакции в водных растворах. Во избежание путаницы вещество, подобное ВРз, редко называют кис ютой, но это можно делать в том случае, если из контекста понятно, что данный термин применяется как определение Льюиса. Чаще вещества, обладаю- [c.99]

По этому определению круг веществ, называемых кислотами, значительно расширился. К кислотам стали также относить такие частицы, как Н50Г, а к основаниями — СОа, Р2О7 и т. д. Все реакции кислотно-основного взаимодействия по этой теории состоят в обратимом переносе протона от кислоты к основанию. В результате такого процесса образуется пара новых частиц, одна из которых опять способна отдавать протон, а другая его присоединять. Таким образом кислота оказывается в равновесии с сопряженным основанием, а основание — с с о-пряженной кислотой [c.31]

Важным направлением биоэлектрохимических исследований является изучение свойств мембран с встроенными ферментными системами. Так, предприняты попытки встраивания в бислойные фосфолипидные мембраны компонентов ферментных систем, присутствующих во внутренней мембране митохондрий (никотинамид — аденин — динуклеотида (ЫАОН), флавинмононуклеотида и коэнзима Р,), а также хлорофилла. На таких мембранах при наличии в водном растворе окис-лительно-восстановительных систем генерируется мембранный потенциал, вызванный протеканием окислительно-восстановительных реакций на границе мембрана — электролит. В определенных условиях мембраны оказываются проницаемыми для электронов или протонов. Эти опыты важны для понимания механизма превращения энергии и переноса электронов в живых организмах. [c.141]

Изучение обменных процессов. Рассмотрим определение констант скорости переноса протонов в водном растворе метиламмония. В сильнокислом растворе метиламмоний присутствует в виде HзNHз . Спектр ЯМР раствора при pH 1 состоит из квартета, обусловленного протонами СНз-групп, причем линия расщепляется в результате их взаимодействия с протонами N14 , широкого триплета протонов NHI, расщепленного в результате взаимодействия с и одиночной линии, обусловленной протонами НгО. При под-щелачивании раствора пики триплета NH з уширяются и в конце концов исчезают, тогда как линии квартета СНз-группы уширяются и сливаются в одну линию. Каждый из этих эффектов служит мерой среднего времени жизни протонов КНз причем изменения линии СНз настолько отчетливы, что их можно точно измерить. Линия НгО уширяется, показывая, как долго протон остается связанным с водой. [c.271]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология