Các phản ứng hóa học giải phóng hoặc hấp thu năng lượng pot

Các phản ứng hóa học giải phóng
hoặc hấp thu năng lượng



Trong tế bào các phản ứng đồng
hóa có thể chỉ tạo nên một sản
phẩm duy nhất, ví dụ protein (một
chất có mức trật tự cao) từ nhiều
chất tham gia nhỏ hơn, ví dụ amino
acid (mức độ cấu trúc thấp hơn).
Những phản ứng như vậy đòi hỏi,
tức tiêu thụ năng lượng. Các phản
ứng dị hóa có thể phá vỡ một chất
tham gia có trật tự, như phân tử
glucose, thành những những sản
phẩm phân tán một cách ngẫu
nhiên hơn như carbon dioxide và
nước. Những phản ứng như vậy
giải phóng năng lượng. Nói cách
khác một số phản ứng giải phóng
năng lượng tự do và một số khác
tiêu thụ.
Lượng năng lượng giải phóng (-
ΔG) hay tiêu thụ (+ΔG) bởi một
phản ứng liên quan trực tiếp đến xu
hướng của một phản ứng đi đến tận
cùng (điểm mà tại đó tất cả chất
tham gia được chuyển thành sản
phẩm):

 Một số phản ứng có xu hướng đi
đến tận cùng mà không cần năng
lượng. Những phản ứng này giải
phóng năng lượng và được gọi là
phản ứng giải năng và có ΔG âm
(Hình 6.3a).
 Các phản ứng đi đến tận cùng
chỉ khi thêm năng lượng tự do từ
môi trường là các phản ứng thu
năng và có ΔG dương (Hình
6.3b).
Nếu một phản ứng giải phóng năng
lượng khi diễn ra theo một chiều
(ví dụ từ chất tham gia A thành sản
phẩm B) thì phản ứng ngược lại (B
thành A) đòi hỏi sự cung cấp năng
lượng liên tục để có thể xảy ra. Nếu
A > B là tỏa năng (ΔG<0) thì B
>A là thu năng (ΔG>0).
Về nguyên tắc các phản ứng hóa
học có thể xảy ra theo hai chiều
thuận và nghịch. Ví dụ nếu hợp
chất A có thể chuyển thành hợp
chất B (A >B) thì về nguyên tắc B
có thể được chuyển thành A (B
>A) và chỉ một trong hai chiều
phản ứng sẽ được ưu tiên. Hãy coi
một phản ứng tổng cộng là kết quả
từ sự cạnh tranh giữa các phản ứng
thuận và phản ứng nghịch

(A<=>B). Tăng nồng độ của chất
tham gia (A) làm tăng tốc độ phản
ứng thuận, và tăng nồng độ của sản
phẩm (B)tạo thuận lợi cho phản
ứng nghịch. Ở một nồng độ nào đó
của A và B các phản ứng thuận và
nghịch diễn ra ở cùng tốc độ. Ở
nồng độ này tổng biến đổi trong hệ
thống bằng không mặc dù từng
phân tử vẫn hình thành hoặc phân
huỷ. Sự cân bằng giữa các phản
ứng thuận và nghịch này được biết
dưới tên gọi cân bằng hóa học. Cân
bằng hóa học là một trạng thái cân
bằng tĩnh, một trạng thái không có
sự thay đổi và là một trạng thái
trong đó ΔG = 0.

Cân bằng hóa học và năng lượng tự
do có liên quan đến nhau
Mọi phản ứng hóa học đều xảy ra
đến một mức độ nào đó, nhưng
không nhất thiết đến