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TERMODINAMICA E BIOENERGETICA - Coggle Diagram
TERMODINAMICA E BIOENERGETICA
TERMODINAMICA
studia l'energia e i suoi effetti sulla materia
Sistemi termodinamici
sistema + ambiente = universo
Chiusi
scambio di energia ma non di materia
Aperti
scambio di energia e materia (es. cellula)
Isolati
nessuno scambio, né di energia né di materia
Entalpia H
totale delle varie forme di energia presenti nel sistema
funzione di stato → rappresenta le proprietà del sistema in una data condizione
Legge di Hess
la variazione di entalpia di un processo complessivo è la somma delle variazioni di entalpia delle singole tappe
Qreazione = -ΔHreazione
Reazione esotermica
ΔH<0 Q>0 calore ceduto dal sistema
es. caldo istantaneo
Reazione endotermica
ΔH>0 G<0 calore assorbito dal sistema
es. ghiaccio istantaneo
Entropia s
funzione di stato che indica la probabilità di esistenza di una determinata condizione
s = Q/T [JxK^-1xmol^-1]
s = Rln(p)
II principio della termodinamica
tutte le reazioni avvengono spontaneamente nella direzione che aumenta l'entropia dell'universo
III principio della termodinamica
allo zero assoluto l'entropia è pari a zero
Energia libera di Gibbs G
ΔG = ΔH -TΔs
Reazione esoergonica
ΔG<0 fenomeno spontaneo
Reazione endoergonica
ΔG>0 fenomeno non spontaneo
ENERGIA LIBERA ED EQUILIBRIO
Equilibrio
il sistema lo raggiunge se la differenza di energia libera tra i reagenti e i prodotti è uguale a zero ΔG = 0
Energia libera standard G°
energia libera di una mole di sostanza pura in condizioni standard (25°C, 101,3 kPa o 1 atm)
G = G° + RTln(a)
per sostanza
non
allo stato standard
Gvap = G°vap + RTln(pvap)
per l'equilibrio liquido vapore
Reazione reversibile
se Q(B→A) = Q(A→B)
Reazione irreversibile
se Q(B→A) = Q(A→B)
II principio della termodinamica
è impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia quello di trasferire calore da un corpo più freddo a uno più caldo senza l'apporto di lavoro esterno
BIOENERGETICA
Ossidazione del glucosio
ΔG = -2840 kJ/mol
reazione complessiva
