五、自由能和氧化还原电位 1.自由能 自由能是指一个化合物分子结构中所固有 的能量,是一种能在恒温、恒压条件下作功 的能量。 如果A→B,则△G=GB-GA △G仅决定于反应物(初始状态)的自由能 与产物(最终状态)的自由能;与反应途径、 反应机理、反应速度无关
1. 自由能 自由能是指一个化合物分子结构中所固有 的能量,是一种能在恒温、恒压条件下作功 的能量。 如果 A B , 则△G =GB – GA 五、自由能和氧化还原电位 △G 仅决定于反应物(初始状态)的自由能 与产物(最终状态)的自由能;与反应途径、 反应机理、反应速度无关
△G=GB-GA=△G'+RT In EVAI △G:自由能变 △G?:标准自由能变 R:摩尔气体常数[8.314J/(mol.K)川T:热力学温度(K) △G<0,反应能自发进行,放能反应。 △G>0,供给能量才能进行,吸能反应。 △G=0,反应处于平衡状态。 当△G=0时, △Go’=-RT In IBIAI=-2.303 RTIg K'eq K'g是化学反应的平衡常数,因此△G?也是一个常数
当 △G =0 时, △Go ’ =- RT ln [B]/ [A] =-2.303 RT lg K’eq K / eq是化学反应的平衡常数,因此△Go ’ 也是一个常数。 △G =GB – GA= △Go ’ + RT ln [B]/ [A] △G : 自由能变 △Go ’:标准自由能变 R :摩尔气体常数[ 8.314 J / (mol . K)] T:热力学温度 (K) △G < 0,反应能自发进行,放能反应。 △G > 0,供给能量才能进行,吸能反应。 △G = 0,反应处于平衡状态
2.氧化还原电位 △E0’=E0'正-E’负=E’氧化极-E'还原极 E’越小,供电子倾向越大,其还原力越强 E”’越大,得电子倾向越大,其氧化力越强 3.自由能变化和氧化还原电位的关系 △Go,=-nF△E0, n:转移电子数; F:法拉第常数[96.5KJ/V.mol)]
2. 氧化还原电位 △E0 ’ = E0 ’ 正 – E0 ’ 负= E0 ’ 氧化极 – E0 ’ 还原极 E0 ’ 越小,供电子倾向越大,其还原力越强 E0 ’ 越大,得电子倾向越大,其氧化力越强 △Go ’ =-n F △E0 ’ n:转移电子数; F:法拉第常数[96.5 KJ/(V.mol)] 3. 自由能变化和氧化还原电位的关系
六、高能磷酸化合物 矿生物体内有许多磷酸化合物,当其磷酰基 水解时,释放大量的能量,这些化合物称为 高能磷酸化合物。如ATP。 g一般将水解时能够释放21kJ/mol(5干卡 /mol)以上自由能(△G<-21kJ/mol)的 化合物称为高能化合物。 矿根据生物体内高能化合物键的特性可以把 他们分成以下几种类型
六、高能磷酸化合物 生物体内有许多磷酸化合物,当其磷酰基 水解时,释放大量的能量,这些化合物称为 高能磷酸化合物。如ATP。 一般将水解时能够释放21 kJ /mol (5千卡 / mol )以上自由能(G’ < -21 kJ / mol)的 化合物称为高能化合物。 根据生物体内高能化合物键的特性可以把 他们分成以下几种类型
1.磷氧键型(-0~P) (1)酰基磷酸化合物 HgN+-C-OwP-O 氨甲酰磷酸 3-磷酸甘油酸磷酸 11.8干卡/摩尔
(1)酰基磷酸化合物 H3 N + C O O P O O - O - 氨甲酰磷酸 1. 磷氧键型(-O~P) C O CH O CH2 OH O P O O - O - P O O - O - 3-磷酸甘油酸磷酸 11.8千卡/摩尔