5.3) Факторы, влияющие на изменение энтропии в ходе химической реакции.

Величина энтропии зависит: от агрегатного состояния, аллотропной формы, температуры, давления, сложности системы.

Энтропия вещества в газообразном состоянии больше, чем энтропия его в жидком состоянии, а последняя больше энтропии этого вещества в твердом состоянии: Sг Sж Sтв.

Энтропия простых веществ зависит от их аллотропной формы:

S(графит S(алмаз); S(O2) < S(O3)

Энтропия системы при повышении температуры возрастает, так как увеличивается неупорядоченность движения частиц: если T₁ > Т₂, то S₁ > S₂

Энтропия системы при повышении давления уменьшается, так как снижается неупорядоченность движения частиц:

если р₁ > р₂, то S₁ < S₂

С увеличением сложности системы энтропия повышается, так как возрастает число видов частиц и вариантов их расположения.

6. Изобарный потенциал реакции (свободная энергия Гиббса). Критерий самопроизвольности реакций. Стандартная энергия Гиббса реакции. Примеры экзергонических и эндергонических процессов, протекающих в организме.

6.1) Изобарный потенциал реакции (свободная энергия Гиббса)

В химических процессах одновременно изменяется энергетический запас системы и степень ее беспорядка. Поэтому, чтобы определить возможность и направление процесса, необходимо найти суммарную движущую силу. Самопроизвольно будут протекать процессы, осуществляющиеся в направлении уменьшения этой движущей силы. Общая движущая сила процесса в изобарных условиях называется изменением изобарно-изотермического потенциала.

ΔG=ΔH-T*ΔS

Для определения возможности протекания процессов в закрытых системах используют следующую формулировку второго начала термодинамики: самопроизвольно могут протекать только такие процессы, за счет которых можно совершить полезную работу. Следовательно, критерием самопроизвольного направления изобарно-изотермического процесса в закрытых системах является выражение: ΔG˂0.

6.2) Критерий самопроизвольности реакций.

Самопроизвольные реакции (ΔG˂0) называются экзергоническими,  несамопроизвольные (ΔG>0) – эндергоническими. В ходе самопроизвольного процесса энергия Гиббса уменьшается до определенной величины, принимая минимально возможное для данной системы значение Gmin. Дальнейшее изменение энергии Гиббса при неизменных условиях невозможно, и система переходит в состояние химического равгновесия: ΔG=0.

6.3) Стандартная энергия Гиббса реакции. Примеры экзергонических и эндергонических процессов, протекающих в организме.

Стандартной энергией Гиббса образования химического соединения ΔG°обр называют энергию Гиббса реакции образования одного моля этого соединения, находящегося в стандартном состоянии, из соответствующих простых веществ, также находящихся в стандартных состояниях и термодинамически устойчивых при данной температуре(298К), фазах и модификациях. Для простых веществ, находящихся в термодинамически наиболее устойчивой форме, ΔGобр = 0

Примеры экзергонических и эндергонических процессов, протекающих в организме.

Экзергонические реакции – G<0 и системой совершается работа (окисление глюкозы):

С6Н12О6 + 6 О2 → 6СО2 + 6Н2О, ΔG= - 68600 кал/мол

Эндергонические – G>0 и над системой совершается работа:

АДФ+Ф ↔ АТФ, ΔG= +8400 кал/мол

7. Скорость химической реакции (средняя и истинная). Закон действующих масс. Порядок и молекулярность. Экспериментальное определение порядка реакции по одному из веществ и общего. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.