Энергия из неорганических реакций

Пероксид водорода разлагается в водных растворах на кислород и воду. Реакцию ускоряют как неорганический катализатор (ион Ре +), так и биоорганический (фермент каталаза). Энергия активации реакции в отсутствие катализатора 75,4 кДж/моль. Ион Ре + снижает ее до 42 кДж/моль, а фермент каталаза — до 2 кДж/моль. Рассчитайте соотношение скоростей реакции в отсутствие катализатора в случаях присутствия Ре и каталазы. Какой вывод можно сделать [c.59]

Е, Использование энергии неорганических реакций [c.425]

Последовательности ферментативных окислительно-восстановительных реакций лежат в основе клеточного метаболизма энергии. Энергия, освобождаемая при окислении восстановленных органических или неорганических соединений, запасается с различной эффективностью в виде таких удобных форм, как АТР, мембранные потенциалы или восстановленные коферменты. Механизм действия ферментов, катализирующих процессы электронного переноса, активно изучается, что связано с их вал<ной физиологической ролью. [c.399]

Под макроэргической энергией понимают разность между свободной энергией исходных веществ и свободной энергией продуктов реакции, в процессе которой макроэргическое (часто фосфорилированное) соединение гидролизуется с образованием неорганического фосфата или иного продукта реакции. [c.75]

Как правило, ферментативный катализ осуществляется путем снижения энергии активации реакции, причем энергия активации ферментативных реакций значительно меньше, чем у тех же реакций, катализируемых неорганическими катализаторами. В табл. 27 приведены примеры некоторых реакций, катализируемых ферментами и неорганическими катализаторами. [c.250]

В случае неорганических реакций в твердом состоянии механизм необходимой при этом диффузии через кристаллическую решетку достаточно хорошо изучен. Атомы металлов или небольшие ионы реагирующих веществ перемещаются из своих положений либо в междуузлия решетки, либо в вакансии решетки. Интересно, например, что в реакциях окислов щелочноземельных элементов с различными солями скорость процесса зависит только от природы окисла [56]. Это можно объяснить тем, что такие анионы, как СОд , S0 , РО4 , слишком велики, чтобы в значительной мере участвовать в процессе диффузии. Следует поэтому ожидать, что в случае органических молекул, более крупных и сложных, чем эти анионы, энергия активации для диффузии в кристаллическом состоянии должна быть весьма высокой. Некоторым доказательством в пользу этого может служить постоянство (в течение нескольких месяцев) анизотропии спектра электронного парамагнитного резонанса различных органических кристаллов, таких, как глицин [c.245]

Такая же картина наблюдается при реакциях некоторых ковалентно построенных неорганических соединений. Наприм,ер, энергия диссоциации Ш на атомы составляет 70 ккал/моль (энергия диссоциации на ионы еще больше), а энергия активации реакции 2НЛ 1 - Нг+Лг (в газовой фазе) составляет всего 44 ккал/моль. [c.69]

В 1958 г. Басоло и Пирсон в первом издании своей очень ясной и конкретной книги о неорганических реакциях в растворе использовали модную в то время теорию кристаллического поля для полуколичественного объяснения реакционной способности как результата различия в энергиях стабилизации кристаллического поля реагирующих веществ и переходных состояний, полагая, что [c.116]

Задача вычисления поверхности потенциальной энергии в таких сложных системах, как неорганические комплексы, в настоящее время практически невыполнима (впрочем, см. [111, 121]). Поэтому остается прибегнуть к упрощенным и полуэмпирическим методам для получения хотя бы некоторых приближенных, качественных и полуколичественных данных о ходе реакции, в частности о строении и энергии начального, конечного и промежуточного состояний. Такие данные позволили бы определить высоту потенциального барьера—энергию активации реакции (рис. VH. 3) и с помощью некоторого предположения о форме барьера вычислить скорость реакции — один из наиболее важных показателей реакционной способности. [c.203]

Подавляющее большинство неорганических реакций проводится в водных растворах или расплавах. В первом случае наблюдается полная диссоциация солей на ионы, а при выделении из раствора выпадает такая соль, у которой энергия решетки выше, чем энергия гидратации. Поскольку энергия связи разных анионов с одним и тем же катионом, как правило, разная, соль, выпавшая в осадок, должна быть однородной по составу анионов. [c.152]

Микроорганизмы, способные использовать энергию солнечного света, называются фототрофами. Микроорганизмы, потребляющие энергию химических реакций, называются хемотрофами. К первым относятся водоросли, окрашенные формы жгутиковых, цианобактерии, зеленые и пурпурные серобактерии. Вторую группу составляют простейшие, грибы и подавляющее большинство бактерий. Незначительная часть бактерий, относящихся к этой группе, использует энергию окисления неорганических соединений. Остальные микроорганизмы окисляют органические вещества. [c.59]

Очень важные, но отнюдь не исчерпывающие сведения о механизме дает детальное определение структур реагирующих веществ, промежуточных соединений, продуктов реакций и взаимосвязи между ними. Однако используемые для этих целей методы позволяют точно определить структуру лишь в случае газов и твердых кристаллических веществ. Реакцию в твердой фазе можно достаточно тщательно контролировать, проследив за медленной диффузией реагирующих веществ и продуктов реакции. Реакцию в газовой фазе можно связать с отдельными соударениями молекул, чтобы объяснить необходимый при этом перенос энергии и акт химического превращения. Реакции, происходящие в растворе, похожи на твердофазные в том смысле, что отдельные молекулы реагирующих веществ до соударения находятся в контакте с молекулами растворителя, а не являются изолированными. Скорость химического превращения здесь зачастую, но не обязательно всегда значительно меньше скорости диффузии. На начальном этапе исследований реакций в растворах молекулярной природы окружающей среды полностью пренебрегали, а растворитель считали однородной диэлектрической средой. Это позволяло рассматривать процессы как квазигазофазные реакции, перенос энергии в которых (через среду растворителя) всегда осуществлялся быстрее, чем любое химическое превращение. Такое весьма рискованное приближение довольно успешно применялось при изучении типичных органических реакций, так как о молекулярной природе растворителя и его взаимодействии с реагентами в этом случае вспоминали лишь тогда, когда рассматривались более тонкие детали механизмов. К сожалению, во многих неорганических реакциях игнорировать молекулярную природу растворителя нельзя даже в первом приближении при изучении механизма реакции необходимо прежде всего детально рассмотреть процесс сольватации, т. е. непосредственное взаимодействие растворителя и растворенного вещества. [c.14]

Но это верно только для нашей современной, богатой кислородом среды. Если Земля когда-то обладала бескислородной атмосферой, то неорганические реакции с выходом органических веществ могли быть в порядке вещей. Необходимую энергию мог достав- [c.380]

Хемотроф - организм, синтезирующий из неорганических соединений органическое вещество с использованием энергии химических реакций. [c.60]

Эти пособия позволяют учащимся в диалоге с компьютером обсуждать первоначальные химические понятия, важнейшие классы неорганических соединений, периодическую систему химических элементов и строение атома, общие закономерности химических реакций и пр. При изучении периодической системы химических элементов и строения атомов можно рекомендовать компьютерную программу Ядро атома , Электронное строение атомов химических элементов , Энергия ионизации атомов . [c.4]

Обессеривание с применением твердых реагентов. Представляют интерес опыты по обессериванию сернистого нефтяного кокса из белаимской нефти путем добавления к нему окнслов, гидроокисей и карбонатов щелочных и щелочноземельных металлов [94]. Эти опыты основаны на химическом связывании выделяющихся газообразных сернистых соединений из кристаллитов кокса, сопровождаемом получением неорганических сульфидов, хорошо растворимых п воде. Поскольку энергии активации реакций распада серооргаиических соединений и рекомбинации ненасыщенных сеток ароматических колец различны, скорости реакций (16) и (17) можно регулировать изменением температуры и скорости нагрева кокса. С повышением температуры и скорости нагрева органические соединения серы распадаются более интенсивно, в то время как скорость процессов уплотнения, обладающих меньшей энергией активации, в этих условиях изменяется не так значительно. Исходя из изложенных теоретических представлений, можно проводить низкотемпературное обессерива1ше, если в период между реакциями распада и уплотнения вывести продукты распада первичных сернистых соединений из зоны реакции, например, используя для этой цели твердые реагенты. В этом случае [c.207]

Особенностью протекания органических реакций является то, что ионы, столь характерные для неорганических реакций, возникают лишь в момент прёвращения реагентов и имеют скрытый характер. По этой причине их называют скрытыми ионами, или криптоионами. При этом для органической среды, в отличие от водной, более характерно образование не изолированных ионов, а ионных контактных пар и их ассоциатов. Если же в ряде случаев под влиянием сольватации ионная пара и разделяется, го в силу высокой энергии образующиеся сольватированные катионы и анионы чрезвычайно реакционноспособны и поэтому существуют в течение короткого промежуч ка времени. [c.37]

Некоторые бактерии всю свою энергию получают в результате неорганических реакций (гл. 1, разд. А,10). У этих хемолнтотрофных организмов метаболизм обычно родственен метаболизму гетеротрофных организмов, но при этом они обладают дополнительной способностью получать энергию за счет какого-то неорганического процесса. Они также обладают способностью к фиксации СОг, как и зеленые растения. Хло-ропласты зеленых растений, используя энергию солнечного света, снабт жают организм одновременно АТР и восстановителем NADH. Подобным же образом и литотрофные бактерии должны получать за счет неорганических реакций и энергию, н восстанавливающие вещества. [c.425]

Обмен галогенами представляет собой классический метод синтеза неорганических фторидов. На протяжении многих лет в качестве реагента при обмене галогенами широко использовали фтористый водород, несмотря на трудности обращения с ним в лабораторных условиях. Другими важными реагентами являются фториды и бифториды щелочных металлов, фтор, фториды сурьмы (III) и (V), трифторид мышьяка, фторосульфинат калия, фторид цинка и фторид серебра(1). Приблизительные величины изменений свободных энергий при синтезе различных фторидов путем обмена галогенами приведены в табл. 14, в которой даны изменения свободных энергий обменных реакций (хлора на фтор). Наиболее важные реагенты рассмотрены особо в дальнейших разделах. [c.341]

Этот вопрос можно решить в том случае, если в самом растворе будут обнаружены в качестве непосредственных продуктов реакции нейтральные радикалы, например ( СНз ) или анионы (СНз )". И органические и неорганические реакции металлов всегда надо рассматривать с электролитической точки зрения, по возможности устанавливая при этом, какие процессы происходят — катодные или анодные. Следует, впрочем, помнить, что хотя эти два процесса могут происходить в разных местах поверхности металла, они должны итти одновременно, так как иначе металл стал бы инертным в результате поляризации. Так, если в катодной области в раствор переходит столько электронов, что поверхностный потенциал повышается на V вольт, то для выделения дальнейших Электронов нужно сообщить энергию еУ электрон-вольт или 23 070 Укал на грамм-эквивалент. Металл может быть деполяризован только при потере положительных ионов или при поступлении электронов извне, как при электролизе. [c.221]

Знание б тичин АН и Д5 для неорганических систем важно по нескольким причинам. Во-первых, значения теплот реакций в водном растворе можно использовать для изучения характера связи металл—лиганд и соотношений между прочностью химической связи и природой реагирующих веществ. На основе таких соотношений можно предсказывать характер и энергию связи в веществах, для которых отсутствуют прямые экспериментальные данные, а также проверять и совершенствовать теоретические представления о связи металл—лиганд. Во-втсрых, при налички указанных экспериментальных данных отпадает несбходимость вводить ряд предположений, например о пропорциональности между значениями ДЯ и АО для рядов аналогичных ионов металлов, к чему обычно прибегают при вычислении энергии стабилизации [1]. В-третьих, значения А5, найденные на основе данных по теплотам ДЯ и свободным энергиям ДО реакций, позволяют глубже понять природу взаимодействия реагентов с растворителем. [c.13]

Эта реакция осуществляется таким образом, что в результате более электроположительный металл оказывается связанным с более электроотрицательной органической группой. В этом ее большое сходство с большинством неорганических реакций, и движущей силой главным образом является, по-видимому, уменьшение свободной энергии системы при обмене групп. В качестве другого примера приведем реакцию трифенилсурь-мы и этиллития с образованием фениллития [25]. [c.72]

Выход в реакции сочетания зависит от электрохимического характера диазониевой группы, который определяется индуктивным эффектом и эффектом сопряжения заместителей, находящихся в ядре он зависит также от электроотрицательности и доступности атакуемых диазонием положений фенола или нафтола и от pH реакционной смеси. Кроме энергии, с которой вступает в реакцию сочетания диазониевая соль, должна быть принята во внимание легкость сочетания второй компоненты — азосоставляющей. Если сочетающимися компонентами являются слабо поляризованная диазониевая соль и азосоставляющая, реакционные положения которой имеют недостаточно электроотрицательный характер, то реакция сочетания проходит очень медленно или вообще не идет. С другой стороны, если сочетающиеся компоненты — активный диазониевый катион и фенол, в котором о- или -положения обладают высокой электронной плотностью, сочетание идет так же быстро, как ионные реакции в неорганических реакциях двойного обмена. [c.462]

Типы питания микроорганизмов. По типам питания (трофии) все живые существа разделяют на несколько групп в зависимости от природы источников углерода и энергии, а также донора электронов (табл. 4). Организмы, использующие в качестве источника углерода в конструктивном метаболизме углекислоту, называют автотрофами, а использующие готовые органические вещества — гетеротрофами. Если для энергетического метаболизма источником служит свет, то организм называют фототрофом. Хемотрофия характеризуется использованием энергии химических реакций. При этом органотрофы в качестве донора электронов применяют органическое вещество, а литотрофы — неорганическое. [c.74]

Термодинамическая возможность полимеризации неорганических циклов, обрамленных органическими группами, а также положение равновесия, достигаемое в процессе превращения циклов в линейные полимеры, определяется изменением свободной энергии при реакции. Если запас свободной энергии звена неорганического цикла больше запаса свободной энергии элементарного звена полимерной молекулы, то реакция превращения цикла в полимер возможна. В этом случае процесс протекает с уменьшением свободной энергии, что обеспечивает ббльшую термодинамическую устойчивость полимера по сравнению с циклом в условиях реакции. [c.590]

Фотосинтез играет ведущую роль в биосферных процессах, приводя в глобальных масштабах к образованию органического вещества из неорганического. Фотосинтезирующие организмы, используя солнечную энергию в реакциях фотосинтеза, осуществляют связь жизни на Земле с Вселенной и определяют в конечном счете всю ее сложность и многообразие. Гетеротрофные организмы — животные, грибы, большинство бактерий, а также бесхлорофилльные растения и водоросли — обязаны своим существованием автотрофным организмам — растениям-фотосинте- [c.417]

Справочник У. Д. Верятина и др. Термодинамические свойства неорганических веществ под редакцией А. П. Зефирова содержит для большого числа веществ значения теплот образования (АЯ , 293), энтропии (Згэз), параметров фазовых переходов, коэффициентов уравнений, выражающих температурную зависимость теплоемкости, давления насыщенного пара и изменения энергии Гиббса при реакциях образования (АСг . г), а также термодинамические свойства металлических сплавов. Данные приведены из разных источников. Наряду с этим приводятся характеристики кристаллической структуры веществ. Все величины, зависящие от единиц измерения энергии, выражены параллельно через джоули и термохимические калории. [c.76]

Этот метод оказался очень полезным, когда одним из продуктов синтеза является неорганический пирофосфат. В результате удаления пирофосфата при его последующем гидрозе неорганической пирофосфатазой равновесие первой реакции сдвигается практически до количественных выходов. Изменение свободной энергии в реакции гидролиза неорганического пирофосфата при pH 7,0 составляет —33,5 кДж/моль (—8,0 ккал/моль), что обеспечивает практически полный его гидролиз в зтих условиях. [c.52]

Одной из наиболее валшых проблем в области нeopгaничe кoii химии является установление причин прочности связей, в комплексных попах. Так, и Со обычно очень медленно обменивают связанные с ними группы атомов (лиганды). С другой стороны, АР и Ре обменивают лиганды, такие, как Н2О и СГ, очень быстро. Как мы уже видели, такое поведение тесно связано с вопросом о скоростях окислительно-восстановительных реакций и с переносом заряда. Однако эта связь не одинакова во всех случаях, так как такие комплексы, как Ре (СХ)2 и Ре ( N) ", в которых лиганды очень инертны, легко вступают в реакции с передачей заряда. Таубе [163] дал решение этих вопросов на основании орбитальной модели валентно11 оболочки ионов. Недавно была сделана попытка более количественного решения этих проблем на основании рассмотрения влияния электрических полей лиганд на относительную энергию орбит центрального иона, которые в отсутствие этих электрических полей эквиваленты. (Эта теория получила название теории кристаллического ноля [164] в применении к неорганической химии эта теория была подробно исследована в монографии [165].) [c.524]

Для большого числа газообразных углеводородов и их производных, а также для многих неорганических газов стандартные свободные энергии и теплота образования при различных температурах найдены и сведены в таблицы. Метод, посредством которого были определены эти показатели, представляет интерес с различных точек зрения. Рассматриваемые закономерности носят характер фундаментального соотношения между термодинамическими характеристиками реакций и компонентов реакций. Следовательно, эти закономерности применимы к любым реакциям в той же мере, что и к реакциям образования. Добавим, что в ряде случаев можно будет получить достаточно полные термодинамические характеристики веш естБа, но надо будет привести их в удобный вид, испо.тьзуя те же закономерности. [c.362]

Рнеорг" неорганический фосфат). Первая реакция сама по себе не является самопроизвольной, так как она требует затраты свободной энергии в 226 кДж на моль глюкозы, однако необходимая свободная энергия поставляется второй реакцией, и в целом процесс является самопроизвольным с движущей силой 322 кДж. Темповые реакции небезразличны к источнику молекул НАДФ Н и АТФ, которые требуются для их протекания. Хотя в настоящее время их источником в зеленых растениях являются световые реакции, не исключено, что темповые реакции старше по возрасту и первоначально приводились в действие молекулами НАДФ Н и АТФ из других источников. Механизм темновых реакций известен под названием цикла Кальвина-Бенсона и в некотором смысле аналогичен циклу лимонной кислоты. Сначала диоксид углерода соединяется с молекулой-перенос-чиком, рибулозодифосфатом. После ряда стадий (некоторые из них вы- [c.335]

Еедения реакции сульфирования, всегда образуются примерно в равных количествах 2,6- и 2,7-дисульфокислоты [7776], а также следы 1,6- и 1,7-изомеров и оксисульфокислот. Образование ди-сульфокислот практически прекращается, когда концентрация серного ангидрида падает до 2—3%. В присутствии неорганических сульфатов образование дисульфокислот уменьшается, однако, в этом случае для введения только одной сульфогруппы требуется уже более высокая температура. В отсутствии катализатора образование 1-сульфокислоты никогда не превышает 2—3%. Изучение кинетики реакции сульфирования антрахинона [7836] показало, что энергия активации, в пределах ошибок опыта, не зависит от концентрации серной кислоты и составляет 39,5 ккал1моль. Имеются указания на то, что такое же значение имеет энергия активации газофазной реакции. [c.118]

Полагают, что иребиотическая, или примитивная, атмосфера Земли в период происхождения жизни обладала сильно восстановительными свойствами кислород в атмосфере отсутствовал. Свободный кислород появился много позднее, в основном как продукт фотосинтеза, проводимого зелеными растениями [42], Эта восстанавливаюи1ая атмосфера содержала такие газы, как СН , МНз, N2, СО, СО2, Н2 и водяные пары. Сейчас существует много доказательств того, что реакции между этими молекулами и неорганическими компонентами протекали под воздействием энергии ультрафиолетовых лучей, электрических разрядов, тепловой, радиации, а также других форм энергии, таких, как ударные волны. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология