egyensúlyi állandó definíció
egy egyensúlyi állandó, Keq, egy változó, amely leírja a kémiai reakció befejezési hajlamát, ami azt jelenti, hogy az összes reaktáns termékekké alakul. A reakció egyensúlya az a pont, ahol a reagensek termékekké történő átalakítása megegyezik a termékek reakcióvá történő átalakításával.,
Egyensúlyi Állandó Áttekintés
A nagy egyensúlyi állandó azt jelenti, hogy a reakció bevétel előrefelé, a reagensek termékek, amíg majdnem az összes fehérjék volna át a termékek. Egy kis egyensúlyi állandó, vagy ha a Keq kevesebb, mint egy, azt jelenti, hogy a kémiai reakció előnyben részesíti a reagenseket, a reakció pedig az ellenkező irányba halad. Az 1-es egyensúlyi állandó azt jelzi, hogy a reagensek és a termékek egyenlőek lesznek, amikor a reakció eléri az egyensúlyt.,
a tudósok az egyenlet egyensúlyi állandóját használják annak jobb megértéséhez, hogy az egyensúly milyen gyorsan érhető el, és hogy az egyensúly előnyben részesíti-e a reagenseket vagy termékeket. Az állandó lehet kiszámítani az arány a termékek reagensek, amikor az egyenlet elérte egyensúlyi. Az egyensúlyi állandót gyakran a Keq változó képviseli, amelyet az alábbiakban látható egyensúlyi állandó kifejezés határoz meg.,
egyensúlyi állandó expresszió egy reakcióhoz
az egyensúlyi állandó expresszió leírja a termékek koncentrációját osztva a reaktánsok koncentrációjával, amikor a reakció eléri az egyensúlyt. Ez a kifejezés az alábbiakban látható.
a reakcióban: aA + bB <=> CC + dd
minden kifejezés egy reagens vagy termék koncentrációját írja le a reakcióban, ahol az A és B vegyi anyagok kombinálódnak a C és D termékek előállításához., A kisbetűk jelzik az egyes vegyi anyagok móljainak számát. A betű körüli zárójelek jelzik az egyes vegyi anyagok koncentrációját, az alsó index pedig azt jelzi, hogy az egyensúlyi állandót az egyes molekulák egyensúlyi koncentrációja határozza meg.
J. Willard Gibbs, egy híres tudós, aki tanult az energia jelen reakciók, azt mutatta, hogy az egyensúlyi állandó közvetlenül kapcsolódó, hogy az összeg a szabad energia változik, hogy fordul elő, hogy egy reakció, jelöli ∆G., Gibbs megmutatta, hogy minden reakciónak van egy standard szabad energiájú változása, vagy ∆g°. Míg az egyes reakciók teljes szabad energiaváltását a vegyi anyagok kezdeti koncentrációja is szabályozza, a standard szabad energiát az alábbi egyenlet alapján számítják ki, az egyenlet egyensúlyi állandójának felhasználásával.
∆G° = – RTln (Keq)
Ez az egyenlet azt mutatja, hogy a standard szabad energia változás egyszerűen egy másik módja annak, hogy leírja a hajtóerőt a reakció, és milyen módon fognak eljárni., Míg az egyensúlyi állandó azt mondja nekünk, hogy a reakció végén több reagens vagy termék lesz-e, nem utal arra, hogy milyen gyorsan történik ez a reakció. Ez az úgynevezett sebesség állandó jelöli kisbetűs k. a sebesség állandó kapcsolódik a különböző egyéb egyenletek kapcsolatos sebesség, amellyel reakciók történnek. Az egyensúlyi állandó számos biológiai reakció szempontjából fontos, amint az az alábbi példákban látható.
példák az egyensúlyi állandóra
A Víz ionizációja
a víz a Föld minden életének alapja., Az egyik fő oka annak, hogy a víz ilyen jó oldószer, az a képessége, hogy hidrogénkötéseket képezzen mind magával, mind a nem vízmolekulákkal. Ez a képesség nemcsak lehetővé teszi a víz feloldódását és a diffúz oldatokat, hanem lehetővé teszi a víz számára, hogy elektromos áramot hordozzon. Amikor a víz, a H2O hidrogénkötéseket képez, a hidrogént kivonják az oxigénből, és a molekula hidrogénionná (H+) és hidroxidionná (OH–) válik.
Az egyes hidrogénprotonok ritkán léteznek szabadon oldatban, és azonnal kötődnek a vízmolekulához, amelyhez hidrogén kötődött., Ez hidrónium-iont vagy H3O+ – ot képez. Ennek a reakciónak az egyensúlyi állandója tehát a hidrogénionok és a hidroxidionok koncentrációja, amelyet a normál vízmolekulák koncentrációja oszt meg, az alábbiak szerint.
a reakció egyensúlyi állandója a víz elektromos vezetőképességével mérhető, amelyet az (H3O+) koncentrációja határoz meg., A hidrónium-ionok elektromos jelet adnak az elektronok átvitelének formájában, amelyet érzékeny elektromos berendezésekkel lehet mérni. Így az egyensúlyi állandó a víz már mérni érzékeny elektromos berendezések 1.8 x 10-16, vagyis a víz sokkal nagyobb a valószínűsége annak, hogy a reaktív H2O, szemben egyre a hydronium ion. A folyamat az alábbi képen látható.,
Sejtek, Szabad Energia, valamint az Egyensúlyi Állandó
Bár az egyensúlyi állandó mérése, amikor egy reakció egyensúlyi helyzetben, ez nem jelenti azt, hogy minden reakció megengedett, hogy folytassa egyensúly. A sejtben számos reakciót folyamatosan pótolnak különböző vegyi anyagokkal, ami a sejtek reakcióit távol tartja az egyensúlytól. Az egyensúlyi állandó azonban leírja ezeknek a reagenseknek a tendenciáját, hogy termékeket képezzenek., Egyes reakciók exergonikusak, ami azt jelenti, hogy energiát szabadítanak fel, amikor megtörténnek. Ezek a reakciók nagy egyensúlyi állandóval rendelkeznek, leírva a termékek iránti hajlamukat.
ezek a reakciók azt is mondhatják, hogy pozitív változás van a szabad energiában, ami azt jelenti, hogy energiát adnak a körülöttük lévő reakcióknak. Más fontos reakciók endergonikusak, ami azt jelenti, hogy energiát igényelnek. Ezek a reakciók alacsony egyensúlyi állandóval rendelkeznek, leírva, hogy hajlamosak reaktánsként maradni. A sejtek párosítják ezeket a reakciókat, hogy lehetővé tegyék az endergonikus reakciók bekövetkezését., Ez számos tipikus celluláris reakcióban látható, amelyek az ATP nagy egyensúlyi állandóját használják ADP-re konvertálva endergonikus reakciók, például fehérjék vagy zsírsavak képződéséhez.
Vélemény, hozzászólás?