Реакции переноса электронов. Окисление и восстановление

Микросомальные ферментные системы. Реакции микросомального окисления катализируются НАДФН- и НАДН-зависимыми ферментными системами в присутствии кислорода. НАДФН-зависимый флавопротеин переносит электрон от восстановленного НАДФН на терминальный фермент — цитохром Р-450, восстанавливая железо гема последнего. Кроме того, в монооксигеназных реакциях принимает участие НАДН-зависимый ферментный комплекс, состоящий из НАДН-зависимого флавопротеина и цитохрома Ь . В этом случае электрон переносится на кислород и активирует его [c.511]

Реакции переноса электронов. Окисление и восстановление [c.503]

Реакции переноса электрона (реакции окисления — восстановления). Окислительно-восстановительные превращения различных радикалов широко изучены в водных растворах многих неорганических и органических акцепторов радикалов. Вот несколько примеров [c.99]

Необходимо отметить, что изменение валентного состояния иона металла в растворе может происходить не только путем переноса электронов, но и путем переноса атома или группы атомов от одного реагента к другому. Так, окислительно-восстановительный процесс может произойти в результате переноса атома водорода от гидратной оболочки восстановленной формы к гидратной оболочке окисленной формы либо в результате обратного переноса группы ОН. Формально подобные реакции можно также рассматривать как реакции переноса электрона [1]. [c.60]

Полярография широко используется для анализа следовых количеств веществ рекомендуемый интервал определяемой концентрации составляет 10 —10 М. В большинстве методик используется восстановление на капающем ртутном электроде. В то же время систематически изучаются возможности использования процессов окисления. В литературе отмечалось, что полярографию можно использовать для изучения любой реакции переноса электронов. [c.447]

Более того, окисление можно производить перманганатом, который является реагентом, акцептирующим электроны. Но крайне сомнительно, являются ли отличия в типе связи углерода в этих соединениях настолько существенными, чтобы оправдать использование такого большого набора степеней окисления, причем механизм реакции, наверное, включает образование комплексов с перманганатом, а не прямые переносы электрона. Восстановление альдегидов и кетонов и окисление спиртов при каталитической гидрогенизации или дегидрогенизации, очевидно, являются реакциями, идущими на поверхности между молекулярным водородом и другими веществами. В большей мере можно ожидать непосредственного переноса электронов, когда восстановление проводится металлом в растворителе. Так, например, при восстановлении кетона под действием натрия в спирте электроны могут [c.204]

Окислительно-восстановительные реакции между ионами в растворах обычно рассматривают как реакции переноса электронов. Потеря электрона называется окислением, а присоединение электрона— восстановлением. Однако существует целый ряд реакций, которые, являясь окислительно-восстановительными реакциями, тем не менее не связаны с процессами переноса электрона и являются реакциями переноса атомами или группы атомов. Например, ион двухвалентного железа может вести себя как восстановитель при переносе атома водорода из гидратной оболочки к восстанавливаемому веществу (субстрату) [c.201]

При реакциях переноса электрона, как и в случаях -переноса атомов, образуются вполне определенные переходные структуры (активированные комплексы), способствующие реакции окисления — восстановления. [c.201]

Если предположить, что стадия переноса электрона осуществляется значительно медленнее, чем стадия переноса массы, то приэлектродная концентрация электроактивных частиц равна их концентрации в массе раствора. Далее предполагается, что реакция переноса электрона состоит только из одной лимитирующей стадии, в которой переносится то же число электронов, что и в общей реакции. Рассмотрим энергетическую диаграмму, изображенную на рис. 1-1, где кривые А и Б — профили потенциальной энергии окисленной и восстановленной форм реакции (1-15) соответственно. Кривые потенциальной энергии соответствуют равновесному потенциалу системы, когда, согласно определению, скорости окисления и восстановления равны АС= равн — это свободная энергия активации при равновесном электродном потенциале. Для проведения электрохимического окисления или восстановления необходимо преодолеть энерге- [c.20]

Поскольку центры окисления и восстановления разделены, перенос электронов между донорами и акцепторами осуществляется посредством ион-радикальных пар. Высокая эффективность таких процессов может быть обеспечена лишь при наличии обратной реакции переноса электронов. Именно в этом заключается особая роль тилакоидных мембран, которые одновременно разделяют заряды и продукты реакций окисления и восстановления. [c.121]

О радиоактивности ионов двухвалентного железа можно судить, периодически беря из реагирующей смеси пробы, в которых двухвалентное железо затем отделяется от трехвалентного. Время разделения валентных форм должно быть много меньше времени, в течение которого в системе устанавливается равновесное распределение радиоактивных изотопов. Описание методов, используемых при определении скоростей гомогенных реакций переноса электронов, можно найти в обзоре [1]. Скорость переноса электронов обычно пропорциональна первым степеням общих концентраций окисленной и восстановленной форм [1]. [c.61]

Железо функционирует как основной переносчик электронов в биологических реакциях окисления — восстановления [231]. Ионы железа, и Fe +, и Fe +, присутствуют в человеческом организме и, действуя как переносчики электронов, постоянно переходят из одного состояния окисления в другое. Это можно проиллюстрировать на примере цитохромов . Ионы железа также служат для транспорта и хранения молекулярного кислорода — функция, необходимая для жизнедеятельности всех позвоночных животных. В этой системе работает только Ре(П) [Fe(111)-гемоглобин не участвует в переносе кислорода]. Чтобы удовлетворить потребности метаболических процессов в кислороде, большинство животных имеет жидкость, циркулирующую по телу эта жидкость и переносит кислород, поглощая его из внешнего источника, в митохондрии тканей. Здесь он необходим для дыхательной цепи, чтобы обеспечивать окислительное фосфорилирование и производство АТР. Одиако растворимость кислорода в воде слишком низка для поддержания дыхания у живых существ. Поэтому в состав крови обычно входят белки, которые обратимо связывают кислород. Эти белковые молекулы способствуют проникновению кислорода в мышцы (ткани), а также могут служить хранилищем кислорода. [c.359]

Согласно Таубе, роль лиганда X в мостиковом комплексе (3.6), водится к облегчению процесса переноса электрона от восстановленной формы к окисленной. Внутрисферный мостиковый механизм, по-видимому, реализуется в большинстве реакций обмена в системе Сг(111)/Сг(П), а также в ряде других систем [1]. [c.64]

I. Исследование методом окислительного потенциала систем с двумя металлами-комплексообразователями, один из которых участвует в реакции переноса электрона, возможно при условии, что общие концентрации окисленной и восстановленной форм этого металла меньше общей концентрации второго металла-комплексо-образователя. [c.200]

В области неорганической химии принято говорить о реакциях окисления — восстановления, например Ге -[ Се " Ре- " + Се " , как о реакциях переноса электронов. Возникает очень интересный вопрос, действи- [c.503]

ЭХЛ можно отнести к разновидности жидкофазной хеми-люминесценции. Реагентами этих реакций являются катионы и анионы органолюминофоров, образующиеся на поверхности электрода во время электрохимических реакций окисления и восстановления. При этом кванты ЭХЛ возникают в результате излучательной дезактивации электрон-возбуж-денных молекул органолюминофора - продуктов экзотермических реакций переноса электрона от анион-радикала к катион-радикалу органолюминофора. [c.147]

Мы видим, что невозможно рассматривать /г-электронное восстановление как реакцию п-го порядка по электронам, так как обратная реакция — п-электронное окисление — затрудняется при увеличении тенденции электронов переходить от электрода к молекуле деполяризатора. Этот эффект учитывается введением коэффициента переноса а, поэтому восстановление можно считать реакцией ап-го порядка по электронам. По аналогии с а Брен- [c.112]

Биологическое окисление (и восстановление) —это соответствующие реакции переноса электронов, происходящие в живых системах. [c.367]

Как митохондриальная дыхательная цепь, так и фотосинтетическая электронтранспортная цепь функционирует как последовательность реакций переноса электрона от одного компонента к другому. Многие из этих компонентов просто принимают один или несколько электронов, переходя из окисленной формы в восстановленную, у других присоединение электронов вызывает повышение одной или нескольких ионизуемых групп. В последнем случае восстановление переносчика сопровождается присоединением одного или нескольких протонов. [c.52]

Здесь Mq, Mr и Bq, Br-соответственно окисленные и восстановленные формы медиатора и биологического материала. Электрохимический процесс протекает при потенциале восстановления медиатора. При этом значении потенциала реакция (11.7) происходила бы и в отсутствие медиатора, если бы кинетика гетерогенного переноса электрона была более благоприятной. Поскольку в результате реакции (11.8) М генерируется вблизи поверхности электрода, ему не требуется диффундировать далеко, чтобы снова вступить в реакцию переноса электрона. Следовательно, в случае быстрой химической реакции значительное усиление тока может наблюдаться даже в присутствии небольшого количества Bq- Регистрируемый ток непосредственно связан с концентрацией Bq, что широко используют в электроаналитических методах. Реакции электрохимически генерированного Mr не слишком специфичны, поэтому недопустимо присутствие окислителей, которые могут конкурировать с Bq. В принципе медиатор можно иммобилизовать на поверхности электрода или удерживать в примыкающем к ней слое. [c.142]

Ионные механизмы, обсуждавшиеся для случаев реакций органических веществ, связаны с переносом атомов или ионов в отдельных стадиях. 15 зависимости от заряда переносимой частицы некоторые из этих стадий формально могут соответствовать отдельным стадиям в реакциях окисления или восстановления. Но ни одна из этих реакций не соответствует простому обмену зарядами путем переноса электронов. [c.503]

Ток в электролитической ячейке переносится электронами в фазе электрода и во внешних провсдниках и ионами в растворе электролита. Для возникновения тока необходамы реакции переноса заряда (окисления-восстановления) на границе раздела электрод электролит. [c.178]

Как уже говорилось, при окислении и восстановлении происходит отдача или присоединение электронов. Однако не все реакции, в которых в молекулу вводится водород, можно представить как реакции переноса электронов. Часто гидрированием называют присоединение молекулярного водорода (в присутствии катализаторов, при различных температурах и давлениях), а восстановлением — реакции присоединения водорода (или замещения на водород) в момент его выделения ( п 51а1ит пазсепс ) в ионизированных средах. [c.230]

Классификация реакций. В неорганической химии широко используется классификация химических реакций по характеру взаимодействия реагирующих веществ, а точнее по процессам переноса электрона, электронных пар, протона и других атомномолекулярных частиц. По этим признакам они подразделяются на обменные реакции, окисления — восстановления и комплексообразования (реакции переноса электронных пар с образованием до-норно-акцепторных связей). [c.27]

Первая работа по измерению константы скорости протолити-ческой реакции полярографическим методом опубликотна в 1947 г. (Р.Брдичка). Позднее был разработан ряд других электрохимических способов измерения скорости быстрых ионных реакций. Для электрохимического определения константы скорости реакции необходимо, чтобы в системе существовало химическое равновесие и по крайней мере один из реагентов участвовал в электродном процессе. Скорость реакции переноса электрона на электроде экспоненциально растет с увеличением его потенциала Е, когда Е > Egq, где Egq - равновесный потенциал окисления или восстановления реагента на электроде. Сила тока [c.327]

Процессы окисления и восстановления объединяются в рамках ред-ОАсс-реакций реакций переноса электрона) [c.149]

Оценки свободной энергии реакции переноса электрона, которые можно сделать, зная потенциал окисления ФБН, энергию возбуждения ФБН и потенциал восстановления арилониевой соли (см. в [70]) [c.164]

Реакции окисления — восстановления. При помощи окислительно-восстановительного индикатора была измерена константа скорости реакции переноса электрона между ферроцианид- и фер-рицианид-ионами, равная 1,5-105 л-молъ -сек - [25]. [c.78]

До сих пор единственными реакциями окисления—восстановления, которые рассматривались количественно, были реакции переноса электронов между элементом и его ионом. Вместо электродной системы ион [элемент можно рассмотреть систему ион [ион, содержащую ионы одного и того же элемента в различных степенях окисления. Такой системой, например, является электрод Ре +1Ре2+, в которой платиновая проволока погружена в раствор, содержащий ионы Ре + и Ре + с активностью, равной единице. Потенциал этого электрода можно измерить в ячейке типа [c.300]

Здесь С — цитохром Р — фотохимически активный пигмент реакционного центра (димер бактериохлорофилла а, Р870) Ql, Qll— соответственно, первичный и вторичный хиноны к, кз— псевдомономолекулярные константы скорости, пропорциональные концентрации экзогенного донора и акцептора соответственно кз — константа скорости, пропорциональная интенсивности действующего света к.2, кг, к.4, к — соответствующие константы скорости переноса электронов между цитохромом и пигментом, а также между Ql и 0ц. Предполагается, что все указанные переносчики входят в единый комплекс. Для простоты рассмотрим только окислительно-восстановительные реакции переносчиков. Перенос электронов в реакционном центре, происходящий согласно схеме (8.17), может быть описан исходя из графа состояний комплекса, представленного на рис. 39 (см. также гл. 3). 0(1) на рисунке означает, что соответствующий переносчик электронов окислен (восстановлен). Согласно данным, представленным в гл. 1, для констант скорости справедливы следующие соотношения [c.183]

Скорость переноса электрона в различных типах электрохимических реакций изменяется в широких пределах. Поэтому возникает необходимость использования разнообразных методов исследования. Поскольку при высоких скоростях переноса электрона процесс восстановления илп окисления лимитируется стадией диффузии и, следовательно, скорость переноса электрона как более быструю стадию установить невозможно, каждый из методов имеет некоторый предел по определяемому значению плотности тока обмена, выше которого электрохимические параметры реакции определить нельзя. Весьма существенно выбрать тот метод исследования, который прнме1ьчтельно к данному случаю может дать максимальный объем надежной информации. [c.397]

Если скорость переноса электрона столь мала, что нернстов-ское (обратимое) равновесие после изменения электродных потенциалов устанавливается очень медленно по сравнению со скоростью развертки потенциала, окислительно-восстановительная пара считается необратимой системой. В этом случае Ер принимает более анодные (для реакции окисления) или более катодные (для реакции восстановления) значения по мере увеличения скорости развертки в результате возрастает расстояние между пиками. Если, кроме того, скорость обратной реакции переноса электрона пренебрежимо мала, система тогда называется полностью необратимой (Red—>-Ох- -пе в этом случае обратным направлением считается восстановление). Для полностью необратимой системы один пик может и не проявляться или анодный и катодный пики могут быть разделены на несколько десятых вольта. [c.36]

Кислород в синглетном состоянии, представляющем собой электронно-возбужденное состояние кислорода, можно генерировать реакцией аннигилирования ион-радикалов. Электрохимическое окисление ферроцена приводит к феррицениевому иону, а при электрохимическом восстановлении кислорода генерируется супероксид-ион. Оба этих ион-радикала можно получить в одном растворе, подавая на электрод переменные импульсы, соответствующие окислению ферроцена и восстановлению кислорода. Таким образом, в небольшом объеме растворителя возле электрода можно достичь очень высокой концентрации ион-радикалов. Гомогенная реакция переноса электрона между ферри-цениевым ионом и супероксид-ионом дает ферроцен и синглет-ный кислород [реакция (7-31)] [50]. Кислород в синглетном со- [c.309]

Главным источникод АТФ в аэробных организмах являются процессы окислительного фосфорилирования, в которых восстановле1[ные никотин-амидные или флавиновый нуклеотиды вновь окисляются молекулярным кислородом. Это окисление сопряжено с серией реакций переноса электронов, которые приводят к синтезу аденозинтрифосфата из аденозиндифосфата и неорганического фосфата. Современные представления о последовательности переноса электронов частично иллюстрируются схемой , fia этой схеме SHg и S— восстановленный и окисленный метаболиты ФП Нг и ФП — восстановленное и окисленное флавиновые производные (ср. 4а и За), связанные с определенными протеинами KoQHg и KoQ — гидрохиноновое и хиноновое производные типа кофермента Q (6), а различные цитохромы (e, , i и т. д.) — белки, содержащие хелатные атомы железа и имеющие отчетливые окислительно-восстановительные потенциалы. [c.160]

Из предлагаемой схемы вытекает также, что восстановление убихинона, если он получает электроны из двух источников, один из которых связан с АТФ-синтезирующим участком, должно быть относительно медленным процессом в фосфорилирующих митохондриях и происходить более быстро в нефосфорилирующих препаратах, где отсутствуют структурные препятствия для непосредственного взаимодействия убихинона с электронными переносчиками, предшествующими АТФ-синтезирующему участку. Действительно, han e было показано, что в нефосфорилирующих препаратах убихинон восстанавливается быстрее, чем в фосфорилирующих [21]. Но даже в нефосфорилирующих препаратах восстановление происходит медленнее, чем скорость его окисления цитохромным комплексом. Именно восстановление убихинона является лимитирующей реакцией переноса электронов в системах сукцинатоксидазы и НАДН-оксидазы [3]. При очень интенсивном дыхании не исключена, однако, возможность того, что убихинон может получить оба электрона от одного предшественника, причем эта вероятность должна возрастать с увеличением интенсивности дыхания. По-видимому, этим и объясняется тот факт, что эффективность фосфорилирования (коэффициент Р/0) обычно понижается с увеличением интенсивности дыхания. [c.140]

Атомам в соединениях и комплексных ионах приписывают степень окислении, чтобы иметь возможность описывать перенос электронов при химических реакциях. Составление уравнения окислительно-восстановительной реакции основывается на требовании выполнения закона сохранения заряда (электронов). Высшая степень окисления атома, как правило, увеличивается с ростом порядкового номера элемента в пределах периода. Например, в третьем периоде наблюдаются такие степени окисления На + ( + 1), Мя" + ( + 2), А1 -" ( + 3), 81Си( + 4), РР5(5), 8Рв( + 6) и СЮЛ + 7). Степень окисления атома часто называется состоянием окисления атома (или элемента) в соединении. Реакции, в которых происходят изменения состояний окисления атомов, называются окислительно-восстановительными реакциями. В таких реакциях частицы, степень окисления которых возрастает, называются восстановителями, а частицы, степень окисления которых уменьшается, называются окислителями. В окислительно-восстановительной реакции происходит перенос электронов от восстановителя к окислителю. Частицы, подверженные самопроизвольному окислению — восстановлению, называются диспропорционирующими. В полном уравнении окислительно-восстановительной реакции суммарное число электронов, теряемых восстановителем, равно суммарному числу электронов, приобретаемых окислителем. Грамм-эквивалент окислителя или восстановителя равен отношению его молекулярной массы к изменению степени окисления в рассматриваемой реакции. Нормальность раствора окислителя или восстановителя определяется как число его эквивалентов в 1 л раствора. Следовательно, нормальность раствора окислителя или восстановителя зависит от того, в какой реакции участвует это вещество. [c.456]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология