Свободная энергия состояния

Проведенный анализ пространственных форм основных цепей амино. кислотных остатков в белках показал, что их конформационные состояния почти полностью определяются ближними взаимодействиями, т.е, взаимодействиями валентно-несвязанных атомов в пределах одного остатка Влияние даже ближайших остатков ни в одном случае не ведет к повышению энергии, а проявляется лишь в характере распределения конформационных точек в пределах низкоэнергетических областей конформационных карт изолированных молекул метиламидов N-ацетил-а-аминокислот. Несмотря на наличие средних и дальних взаимодействий, которые обусловливают образование глобулы, в белках не реализуются состояния остатков с повышенной энергией ближних взаимодействий. О высокой степени соответствия конформационных состояний самым низкоэнергетическим оптимальным конформациям свободных монопептидов свидетельствует, например, отсутствие в белках остатков в формах М и Н, которые проигрывают в условиях водного окружения глобальным оптимальным конформациям не более 3,0 ккал/моль. Распределение конформационных точек (р, 1 остатков в белках на картах метиламидов N-ацетил-а-аминокислот находится в хорошем соответствии со свободной энергией состояний изолированных монопептидов. [c.186]

Когда любая система, способная отдавать электроны, приводится в контакт с системой, которая может принимать электроны, начинается реакция, в результате которой уменьшается свободная энергия. Состояние системы при равновесии определяется в первую очередь разностью между энергиями двух систем, поскольку равновесное состояние общей реакции [c.403]

Состояние, соответствующее конформеру с числом симметрии а, большим единицы, будет иметь относительную энтропию, уменьшенную на 1п о. Вследствие этого относительная свободная энергия состояния увеличится на о. [c.66]

Рис. 111.15. Диаграммы, иллюстрирующие влияние соотношения свободной энергии состояний D и I на скорость свертывания белковой цепи и стабильность состояния N

Как видно из уравнения (5.55), разность основных свободных энергий состояний 3 и 4 равна G3—G4. Следовательно, состоянию 3 можно приписать энергетический уровень основной свободной энергии G3, а состоянию 4 — уровень G4. Так как переход 3->-4 можно рассматривать как трансмембранный перенос связанного лиганда, то предположим, что в данном [c.81]

Таким образом, отношение скоростей прямой и обратной реакций определяется исключительно разностью свободных энергий данной системы н той же системы в состоянии равновесия. [c.72]

Использование квантовомеханической модели расширило детализированную теорию [см. ур. (XI.8.3) и (XI.8.За)] так,что оказалось возможным рассматривать влияние структурных изменений на внутренние частоты. В уравнении (XI.8.3) V представляет собой средневзвешенную величину внутрен них частот частицы, которая имеет конфигурацию переходного комплекса, а представляет собой константу равновесия между этим переходным состоянием и нормальными молекулами. Величины/ , и 8 являются соответственно стандартным изменением свободной энергии, энтальпии и энтропии при образовании переходного комплекса. В уравнении (XI.8.За) выражение для скорости имеет форму, удобную для статистического расчета. [c.225]

Это и есть стандартное изменение свободной энергии в реакции, относящейся к чистым веществам (ц,= р."г, если = 1) при нормальном состоянии К (ж ) —константа равновесия, выраженная в молярных долях. Для идеального газа мы можем связать К (с ) и К (Р1) с К (х ), используя К (х1) и соотношения, вытекающие из законов для идеального газа /> = х Р (Р— общее давление) j= /У = Р1/НТ = х Р/НТ = где V — общий объем К (/),)= К (х ) РД" и К (с ) = К (x ) УД", где Ап — изменение числа молей в реакции. Таким образом, [c.242]

В любой момент определенная доля атомов Вг, принимающих участие в реакции, будет замещаться атомами Н, но общее число радикалов Н -Ь Вг в цепной реакции не изменяется. В результате реакции Вг-ЬНг- -НВг-ЬН образуется больше атомов водорода, чем при диссоциации Н2 2Н, т. е. в первом случае быстрее достигается квазиравновесное состояние . Кроме того, в первой системе выделяется большее количество свободной энергии. Выделяющаяся в реагирующей системе энергия расходуется на образование избыточного количества атомов Н, превышающего равновесную концентрацию при термодинамическом равновесии с Нг. Избыток свободной энергии в реагирующей системе может быть использован, в частности, для получения сверхравновесных концентраций других веществ. Это также характерно для цепных реакций. [c.292]

Следовало бы ожидать, что уравнение (XVI.3.4) будет удовлетворяться, если процесс ионизации будет идти строго параллельно процессу образования активированного комплекса. Так как первый процесс сводится к переносу протона от НА к растворителю, в то время как последний представляет собой частичный перенос протона от НА к реагенту, совершенно неудивительно, что изменение свободной энергии в этих двух процессах может быть связано. Из того факта, что переходное состояние представляет собой только частичный перенос протона и, следовательно, обусловливает только часть общего изменения свободной энергии ионизации, можно заключить, что величина показателя а должна лежать в интервале от О до 1. Однако точного линейного соотношения следовало бы ожидать только в том случае, если бы не было специфических взаимодействий между субстратом и НА или по крайней мере таких взаимодействий, которые отличались бы от взаимодействия между растворителем и НА. На то, что такие взаимодействия все н е существуют, указывают наблюдаемые иногда отклонения от уравнения Бренстеда. [c.485]

Каким образом катализатор может влиять на химическую реакцию Если принять, что катализатор в заметной степени при реакции не расходуется, то термодинамически можно показать, что его роль в реакции не заключается в изменении точки равновесия, а сводится к ускорению достижения равновесия. Однако в большинстве химических систем имеются метастабильные состояния, обладающие свободной энергией, промежуточной между свободной энергией реагирующих веществ и состоянием равновесия. Мы можем приписать специфичность катализатора его свойству увеличивать скорость достижения одного из таких промежуточных состояний, а не общему ускорению в направлении достижения состояния с наименьшей энергией. Так как катализатор влияет на скорость реакции и не влияет на состояние равновесия, невозможно дать общее кинетическое описание поведения катализаторов. Болес полно проанализировать поведение катализатора можно, только зная конкретный механизм, по которому протекает данная реакция. Однако целесообразно провести классификацию катализаторов по строению и связанному с ним действию катализаторов на тип реакций, протекающих по данному механизму. Для твердых тел обычно принимают следующую классификацию [c.531]

Вещество Состояние Изменение теплосодержания л/ (энтальпия Д Н ) Изменение свободной энергии Значение энтропии 5° [c.448]

Вещество Состояние Изменение теплосодержания Д/ (энтальпия ДН ) Изменение свободной энерги ДР" Значение энтропии, 5 [c.449]

Одной из основных идей современной физики и химии является понятие о квантованных состояниях нли квантованных энергетических уровнях. Большое значение этих представлений для химии обусловлено тем, что все равновесные свойства газов могут быть вычислены на основании данных об энергетических уровнях их молекул. К этим свойствам относятся термодинамические величины теплоемкости, энтропии, свободные энергии образования и константы равновесия химических реакций. Во многих случаях величины, вычисленные таким образом, точнее, чем найденные экспериментально в других случаях вычисления являются единственно доступным в настоящее время методом получения необходимых данных, так как проведение соответствующих экспериментальных измерений практически невозможно. [c.292]

Решение. Решение задачи начнем с отыскания свободной энергии образования 1 моля бензола в парообразном состоянии нри температуре 298° К и атмосферном давлении. [c.106]

В третьей графе табл. 18 указано исходное состояние системы, причем приняты следующие обозначения 1 — бутен-1, 1 — 2 -транс-бутен-2 и с — 2 — цис-бутен-2. В последних трех графах этой же таблицы даны численные, значения свободной энергии для реакций [c.310]

Функция Свободной энергии ( °—в идеальном газовом состоянии от О до 1300 К, пал град моль ) 2] [c.459]

Функция свободной энергии —ii°)/7 для идеального газового состояния от О до 1500° К, чал рад моль ) [2] [c.475]

Свободная энергия Р, теплосодержание И и энтропия 5 чистых веществ зависят от количества, давления, физического состояния и температуры вещества. Если определять стандартное состояние твердого вещества или жидкости как состояние реального твердого тела или жидкости при 1 атм, а стандартное состояние газа — как состояние идеального газа при 1 атм, то для одного моля вещества в определенных стандартных условиях эти свойства зависят только от температуры. Термодинамические характеристики при давлениях, отличающихся от атмосферного, можно рассчитать, используя численные значения этих функций для стандартных условий и основные термодинамические закономерности (уравнение состояния, коэффициент сжимаемости вещества и др.). Влияние [c.359]

Показателем того, что свойства вещества определены в стандартных условиях, служит написанный вверху небольшой нуль. Температуру, прп которой определяется свойство, принято писать внизу. Свободная энергия, теплосодержание и энтропия чистых веществ в стандартном состоянии при 298° К (25° С) соответственно обозначаются как 5°дз. [c.360]

В расчетах методом суммирования широко используются термодинамические характеристики реакций образования веществ. Свободная энергия образования вещества в стандартных условиях, АРf, представляет собой изменение свободной энергии, происходящее при образовании этого вещества в его обычном состоянии (твердое тело, жидкость или газ) из составляющих элементов, находящихся в стандартном состоянии. За стандартное состояние элемента обычно принимается его наиболее стабильная форма при комнатной температуре. Стандартное состояние углерода — графит, водорода или кислорода — двухатомные газы. Изменение свободной энергии в стандартных условиях можно легко рассчитать, складывая стандартные свободные энергии образования индивидуальных компонентов реакции. Так, например, АР° для сгорания бутадиена (первая реакция в (УП-4) рассчитывается по выражению [c.361]

Катализатор влияет на скорость достижения равновесия, но не на состояние равновесия. Реакции, которые характеризуются ощутимо положительной величиной АР°, можно заставить протекать, применяя методы внешнего воздействия, такие как электрическая анергия в электролитических и свет в фотохимических реакциях. В этих случаях при расчете свободной энергии методом суммирования должна учитываться энергия, сообщенная извне, при этом численное значение величины изменения свободной энергии реакции становится отрицательным по величине. [c.365]

Соотношение между изменением свободной энергии АР° и равновесным составом можно выразить количественно, используя уравнения, связывающие изменение свободной энергии каждого отдельного компонента с концентрацией. Если обозначить концентрации компонентов через их активности а, то разность свободных энергий отдельного компонента между двумя состояниями его активности равняется при постоянной температуре [c.366]

Разберем теперь, почему в уравнении (3) фигурирует имен но разность (Ош)е — Ои)е> а не разность зависящих от потенциала частей стандартных свободных энергий состояний I и IV. Можно выдвинуть следующие интуитивные утверждения а) на скорость реакции влияет электрическое поле между электродом и внешней плоскостью максимального приближения б) скачок потенциала между объемом раствора и внешней плоскостью максимального приближения влияет на кинетику лишь косвенно, вызывая изменения концентраций веществ О и Н в плоско-сти максимального приближения. Отождествим теперь состояние II в плоскости максимального приближения с тем, которое Фрумкин [И] обозначил как состояние, предшествующее элек тродному процессу. Такой подход позволяет очень легко и естественно связать теорию двойного слоя и электродную кинетику он, безусловно, оправдывается успехами, достигнутыми при интерпретации экспериментальных данных. Уравнение (3) полезно, однако требуются дополнительные доказательства, подтвер ждающие справедливость этого соотношения. Можно добавить, что Эрдей-Груз и Фольмер [6] не касались этой проблемы. Фактически они ввели в уравнение (3) величину (01уХ — (О ) вместо (Ои ((Уп)е И, таким образом, не учли влияние двойного слоя. [c.168]

Проверка уравнения (2.11) с помощью уравнения (2.14) представлена на рис. 2.11. Из рисунка видно, что в пределах точности полученных экспериментальных данных преобразованные зависимости деформации от нагрузки описываются прямыми линиями. Хорошая корреляция теории и эксперимента позволяет полагать, что эта модель правильно передает физический смысл наблюдаемого явления и подтверждает коагуляционный механизм деформации стеклообразного полимера, деформированного в ААС в процессе его усадки. Приведенные данные позволяют такл<е определить параметры уравнения (2.11), главными из которых являются значения разности свободных энергий состояний По и Я]. В исследованных интервалах степеней деформации эта разность составляет 11,7—23,4 кДж/моль. Полученные значения свидетельствуют о том, что, как и во многих известных коллоидных системах, ответственными за процесс коагуляции являются ван-дер-ваальсовы взаимодействия. [c.53]

Тождественность свободных энергий состояний (А - - В ) и (А+ -Ь В ) при переходной конфигурации позволяет напксать для полной свободной энергии процесса [от равновесной конфигурации (А - - В)о к равновесной конфигурации (А+ -f В )о [c.96]

Еще одним понятием, по поводу которого существует много различных мнений, является водородная связь в воде. Большие разногласия вызывает вопрос относительно степени взаимного сцепления молекул воды водородными связями, так как эта степень зависит от метода, используемого для ее оценки [72, 73]. С одной стороны, несомненно, что при обычных температурах в жидком состоянии молекулы воды взаимодействуют между собой очень сильно и отличны от молекул воды в газовой фазе [74]. С другой стороны, столь же несомненно, что в жидкой воде даже при низких температурах степень образования водородных связей не является максимально возмоишой, как в случае льда или клатратов ранее было показано, что в жидкой воде может увеличиваться число водородных связей ценой понижения энтропии при небольших изменениях свободной энергии. Состояние молекул воды, не [c.324]

Аллотропические цепи. В аллотропических цепях электродами служат две модификации одного н того же металла (М и Мр), погруженного в раствор (или в расплав) его ионопроводящего соединения. При данной темпера1уре только одна из модификаций выбранного металла устойчива (если это не температура фазового превращения, при которой существуют в равновесии обе модификации), другая же находится в метастабильном состоянии. Электрод, изготовленный из металла в метг Стабильном состоянии (пусть это будет Мр), должен обладать повышенным запасом свободной энергии. Он играет роль отрицательного электрода элемента и посылает ионы металла в раствор [c.194]

Эти же цепи при определенных условиях можно использовать для установления температуры аллотропического превращения. Если повысить температуру до значения, при котором а-модификация переходит в р-модификацию, то оба -)лектрода окажутся в одной и той же модификации и э.д.с. системы будет равна (или близка) нулю. Э.д.с. системы может отличаться от нуля потому, что свободная энергия двух электродов, изготовленных из металла одной и той же модификации, не обязательно должна быть одинаковой. Это наблюдается, например, в том случае, когда электроды различаются по размерам образующих их зерен или находятся под различным внутренним напряжением. Электрод, образованный более мелкими кристаллами или находящийся под избыточным механическим напряжением, играет роль отрицательного полюса элемента. Он растворяется, а на другом электроде происходит осаждение металла. Более того, разность потенциалов может возникать даже, если в качестве электродов использоЕ1аны разные грани монокристалла одного и того же металла, поскольку они обладают разным запасом свободной энергии. Электрод, образованный гранью с по-выщенным запасом поверхностной энергии, будет растворяться, а ионы металла — выделяться на грани с меньшей поверхностной энергией. Следует, однако, подчеркнуть, что во многих из этих случаев разность потенциалов, существующая между двумя различными образцами одного и того же металла, не должна отождествляться с обратимой э.д.с., поскольку она отвечает не равновесному, а стационарному состоянию элект[)0Д0в. Разности потенциалов, возникающие в рассмотренных случая , обычно малы, тем не менее в некоторых электрохимических процессах, в частности в процессах коррозии, их необходимо принимать во внимание. [c.195]

Корродируют, как правило, металлы (черные и цветные), встречающиеся в природе не в самородно1Л состоянии, а как соответствующие минералы и руды. На извлечение этих металлов из руд или минералов расходуется значительное количество энергии. В результате коррозионного разрушения они снова переходят в оксиды, сульфиды, карбонаты и в другие свойственные им природные соединения. Процесс коррозии, так как он приводит к регенерации исходных соединений, термодинамически более устойчивых по сравнению с чистыми металлами, протекает с уменьшением свободной энергии и поэтому совершается самопроизвольно. Металлы, ветре- [c.485]

Важной особенностью катализа является сохранение ката — лизс1тором своего состава в результате промежуточных химических взаимодействий с реагирующими веществами. Катализатор не расходуемся в процессе катализа и не значится в стехиометрическом уравнении суммарной каталит ической реакции. Это означает, что катализ не связан с изменетн-тем свободной энергии катализатора и, следовательно, катализатор не может влиять на термодинамическое равновесие химических реакций. Вблизи состояния равновесия катализатор в равной степени ускоряет как прямую, так и обратную [c.79]

Выделению карбидов и нитридов способствует свободная энергия в системе, которая стремится привести гюследнюю в равновесное состояние. [c.86]

Поскольку/ 7 ]пЛГх = —А- х — стандартное изменение свободной энергии в реакции А В X, можно связать изменение константы скорости при изменении к с соответствующими изменениями термодинамических функций Р, Н иЗ ЯТ. д. Если в качестве стандартного состояния используется бесконечно разбавленный раствор и концентрация растворенного вещества не превышает 0,1 Л/, можно пренебречь изменением коэффициентов активности, так как закон Генри обычно хорошо выполняется в этих условиях (за исключением систем, содержащих многовалентные электролиты). [c.438]

Всс значения термодинамических функций в настоящее время приведены к единым, так называемым ста и д а рт н ы м условиям (/ = 25° С и Я = 1 ата) состояния системы. Величины термодинамических функци ) приведены в стандартных таблицах (см. табл. 22), которые являются очень удобными в пользовании и позволяют вести расчеты с наибольшей точностью. Эти таблицы содержат а) изменение тенлосодерлония АР (илн, что то же, теплоту образования изменение свободной энергии AF° химических соединений при стандартных условиях [c.161]

Функция свободной энергии (2° — Н1)/Т в идеальном газовом состоянии от О до 1500° К, кал/град-молъ ) [2) [c.460]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология