1. Энтальпия (н) – термодинамическая функция, характеризую-щая энергетическое состояние системы при изобарно-изотермических условиях.

Q = Нкон – Ннач = H

Стандартная энтальпия образования простых веществ в их наи-более термодинамически устойчивом агрегатном и аллотроп-ном состоянии при с.у.условно принимается равной нулю.

Стандартная энтальпия образования сложного вещества равна энтальпии реакции получения 1 моль этого вещества из про-стых веществ при с.у.

Внутренняя энергия (U) системы – это сумма потенциальной энергии взаимодействия всех частиц системы между собой и кинетической энергии их движения.

Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при проведении химической реакции в изобарно-изотермических условиях Qр равно изменению энтальпии системы и называется энтальпией реакции ( Нр-ции)

Стандартные условия (с.у.): количество вещества – 1 моль;

давление – 760 мм.рт.ст.= 101 325 Па;

температура – 298 K.

2. Система – это тело или групп тел, находящихся во взаимодей-ствии, реально или мысленно обособленных от окружающей среды и подвергнутых изучению, рассматривающиеся как со-вокупность большого числа частиц.

В зависимости от однородности различают системы

Гомогенные(однофазные) воздух, вода, истинные растворы

Гетерогенные(двух и более фазные) цельная кровь, молоко

От характера взаимодействия с окружающей средой

Изолированные отсутствует обмен энергией и веществом с окружающей средой ( термостат)

Открытые обмениваются с окру- жающей средой и ве- ществом, и энергией

Закрытые обмениваются с окру- жающей средой энер- гией, но не вещест- вом (теплообменники)

Состояния системы

Равновесное – постоянство свойств во времени, отсутствие потоков вещества и энергии в системе

Стационарное – постоянство свойств во времени за счет постоянного обмена вещества и энергии с окр средой

Переходное – изменение свойств системы во времени

Для живого организма характерно стационарное состояние.

3. I закон термодинамики рассматривает обмен энергией между системой и окружающей средой в форме работы и теплоты.

В изолированной системе изменение внутренней энергии сис-темы в результате любых процессов всегда равно нулю.

U=0

Подведенная к закрытой системе теплота расходуется на изме-нение внутренней энергии системы и на совершение системой работы против внешних сил окружающей среды.

Q = U + A

Живые организмы функционируют в изобарно-изотермических условиях (р = const, T = const), для которых работа равна: A = р V, поэтому: Q = U + р V

4. закон Г.И.Гесса (1840 г.):

Значение теплового эффекта процесса, протекающего в изо-барных ( Нр-ции) или изохорных ( Uр-ции) условиях, зависит только от начального и конечного состояния данной системы и не зависит от пути процесса.

1-е следствие используют для расчета энтальпии реакции по стандартным энтальпиям образования веществ.

Энтальпия химической реакции при с.у.равна разности алгеб-раической суммы энтальпий образования продуктов реакции и алгебраической суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом их стехиометрических коэффициентов:

2-е следствие используют для расчета теплового эффекта ре-акции по стандартным теплотам сгорания веществ.

Энтальпия реакции равна разности алгебраической суммы эн-тальпий сгорания исходных веществ и суммы энтальпий сгора-ния продуктов реакции с учетом их стехиометрических коэф-фициентов.

Следовательно, для энергетической оценки большинства про-дуктов питания может служить энтальпия реакции их сгорания.

Энергетическую характеристику продуктов питания принято вы-ражать в калориях: 1 кал = 4,18 Дж, соответственно, 1 ккал = 4,18 кДж

5. II закон термодинамики определяет условия самопроизвольно-го протекания процессов.

Энтропия (S) – термодинамическая функция, характеризую-щая меру неупорядоченности движения частиц системы, т.е.неоднородности расположения и перемещения ее частиц.

В изолированных системах самопроизвольно могут совершать-ся только такие процессы, в которых энтропия системы возрас-тает:

S больше 0.

S ≥ T/Q

Большинство биохимических реакций протекает в открытых системах и сопровождается одновременным изменением энтальпии и энтропии. Функцией состояния, одновременно учитывающей и энтальпию, и энтропию системы, является энергия Гиббса, которая связана с энтальпией и энтропией следующим уравнением:

G = H – TS, (кДж/моль)

6. G – энергия Гиббса, изобарно-изотермический потенциал, обобщенная термодинамическая функция, характеризующая энергетическое состояние системы при постоянном давлении и температуре

В системе при постоянных температуре и давлении могут само-произвольно совершаться только такие процессы, в результате которых энергия Гиббса уменьшается

G меньше 0, т.е.Gкон.менише Gнач..

Из уравнения G = Н – Т S можно определить направление протекания реакций различных типов.

При Нменьш 0 и Sбольш 0, G меньш 0, процесс протекает самопроизволь-но слева направо.

При Нбольш 0 и S меньш 0, G больш 0, процесс не может самопроизволь-но протекать слева направо.

Термодинамический критерий G характеризует:

G меньш 0 – экзэргонические (самопроизвольные) процессы или реак-ции; фотосинтез, процессы катаболизма

G больш 0 – эндэргонические процессы или реакции, для протекания которых необходимо затратить энергию; анаболич процессы, биосинтез белка, атф

G = 0 – химическое равновесие.