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PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein,

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Präsentation zum Thema: "PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein,"—  Präsentation transkript:

1 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Allgemeine Reaktion

2 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Reaktionslaufzahl Bei einem Reaktionsschritt werden zwei Moleküle A und ein Molekül B in ein Molekül C umgesetzt Reaktionslaufzahl ist Zahl der Reaktionsschritte (in mol) pro Volumen

3 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Beispiel G (kJ/mol)

4 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Beispiel Abhängigkeit des gesamten chemischen Potentials von der Reaktionslaufzahl:

5 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Beispiel Abhängigkeit des gesamten chemischen Potentials von der Reaktionslaufzahl ( in M):

6 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Beispiel G( ) G start (kJ/mol)

7 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Aktivität In realen Systemen muß die Reaktionsrate nicht strikt proportional zu den Konzentration der beteiligten Edukte sein Reaktionsrate vorwärts = Reaktionsrate rückwärts = Aktivitätskoeffizienten: Aktivität: Ersetze in allen Gleichungen Konzentration durch Aktivität

8 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Chemisches Gleichgewicht für Gase für ideale Gase: Konzentrationen proportional zu Partialdrücken

9 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Chemisches Gleichgewicht für Gase

10 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Beispiel für Gasreaktion Reaktionslaufzahl sei jetzt die absolute Zahl der Reaktionsschritte in mol

11 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Beispiel für Gasreaktion

12 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Beispiel G (kJ/mol)

13 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Beispiel Abhängigkeit des gesamten chemischen Potentials von der Reaktionslaufzahl:

14 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Beispiel G( ) G start (kJ/mol)

15 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Fugazität In realen System kann die Reaktionsrate nicht mehr strikt proportional zu den Partialdrücken der beteiligten Edukte sein Reaktionsrate vorwärts ~ Reaktionsrate rückwärts ~ Fugaziätskoeffizienten: Fugazität: Ersetze in allen Gleichungen Partialdruck durch Fugazität

16 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Reaktionen mit Festphase A B C Reaktionsrate vorwärts = k + c B Reaktionsrate rückwärts = k c C Alle Details werden in Reaktionsratenkonstanten gepackt Reaktion findet an Grenzfläche Flüssigkeit/ Festkörper statt Lokale Konzentration der Festkörpermoleküle an Festkörperoberfläche zeitlich konstant Per definitionem wird Aktivität eines Festkörpers gleich 1 gesetzt

17 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Löslichkeitsprodukt A B C Spezialfall: Auflösung eines Festkörpers Löslichkeitsprodukt Beispiel:

18 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Dissoziationskonstante Spezialfall: Dissoziation von Wasser Dissoziationskonstante pH-Wert:pOH-Wert:

19 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Säuredissoziation Dissoziationskonstante pK s -Wert:

20 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Säuredissoziation (starke Säure) Beispiel: Wie stark ist Dissoziation von c 0 M HCl-Lösung? starke Säure = vollständige Dissoziation pH-Wert:

21 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Säuredissoziation (schwache Säure) Protolysegrad

22 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Säuredissoziation (schwache Säure) (Annahme: >> M) pH-Wert:

23 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Puffersysteme Mischung aus schwacher Säure und konjugierter Base; marginale Änderung des pH bei Zugabe von Säuren/Basen Konzentration Base c B, Konzentration Säure c S Henderson-Hasselbach-Gleichung

24 PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, Puffersysteme: Zugabe von Säure/Base 1 M Acetat + 1 M Essigsäure pH


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