Уравнение Нернста и константа равновесия, свободные энергии Гиббса.

[Dragona]

Здравствуйте. Подскажите, пожалуйста, хоть что-нибудь по задаче. Как учитывать здесь pH в уравнении Нернста? Нужно ли тут знать или вычислять коэффициенты активности? Разность каких свободных энергий Гиббса имеется в виду и какие формулы использовать для вычисления?

 

Для реакции, катализируемой глицеральдегидфосфатдегидрогеназой, вычислить константу равновесия при pH 8, если стандартный редокс-потенциал пары глицеральдегид-3-фосфат/3-фосфоглицерат при pH 7 равен -0,55В?

 

Вычислить разность свободных энергий Гиббса при pH 9 в случае следующих концентраций: 0,1 мМ глицеральдегид-3-фосфат, 0,01 мМ 1,3-дифосфоглицерат, 0,1 мМ фосфат, 2мМ NADH, 0,2 мМ NAD+?

 

Глицеральдегид-3-фосфат + фосфат + NAD+ = 1,3 Дифосфоглицерат + NADH + H+

[plick]

Для реакции, катализируемой глицеральдегидфосфатдегидрогеназой, вычислить константу равновесия при pH 8, если стандартный редокс-потенциал пары глицеральдегид-3-фосфат/3-фосфоглицерат при pH 7 равен -0,55В?

 

Вычислить разность свободных энергий Гиббса при pH 9 в случае следующих концентраций: 0,1 мМ глицеральдегид-3-фосфат, 0,01 мМ 1,3-дифосфоглицерат, 0,1 мМ фосфат, 2мМ NADH, 0,2 мМ NAD+?

 

Глицеральдегид-3-фосфат + фосфат + NAD+ = 1,3 Дифосфоглицерат + NADH + H+

 

И что тут сложного?

Задача на уравнение Нернста в полной форме.

А разность свободных энергий Гиббса, есть ΔG = - nFE

 

Как учитывать здесь pH в уравнении Нернста?

Каждый по своему, лично я привык считать как [H⁺] = 10^-pH

Нужно ли тут знать или вычислять коэффициенты активности?

Нет.

[Dragona]

Не могли бы Вы дать ссылку на какой-нибудь пример, где ищется константа равновесия и учитывается pH? Или хотя бы на учебник, где подробно это все описано? (Я искала, но похожего не нашла).

 

Я уже ничего не помню по этой теме.

 

Все равно не понятно. Чтобы выразить К надо еще знать E? А как иначе искать К?

[plick]

Чтобы выразить К надо еще знать E?

 

Обязательно. У вас есть обычная ОВР. Как найти значение ЭДС данного процесса?

Е = φ_ок-ля - φ_{восст-ля}

Вам осталось только разобраться, что будет окислителем, что - восстановителем.

Сделать это проще простого. NADH это окисленная или восстановленная форма? Естественно, это восстановленная форма никотинамидадениндинуклеотида (NAD). Значит в данной реакции NAD⁺ - окислитель, Глицеральдегид-3-фосфат- восстановитель. Все, осталось найти стандартный потенциал NAD⁺/NADH и все остальное рассчитать по уравнению Нернста:

φ = φ + (0,0592/z)*lg(C_Ox / C_Red)

 

Не могли бы Вы дать ссылку на какой-нибудь пример,

http://www.biochemistry.ru/biohimija_severina/B5873Part39-264.html

Посмотрите еще тут.

[Dragona]

Скажите, пожалуйста, так можно решать?

 

E_{(1,3ДФГ/Г3Ф)} = E⁰_{(1,3ДФГ/Г3Ф)} + 0,0592/2*lg([1,3ДФГ]*[Н⁺]/[Г3Ф])

E_{(NAD⁺/NADH)} = E⁰_(NAD+/NADH) + 0,059/2*lg([NAD⁺]/[NADH]*[H⁺])

 

 

E_{(1,3ДФГ/Г3Ф)} - E_(NAD+/NADH) = E⁰_{(1,3ДФГ/Г3Ф)} - E⁰_(NAD+/NADH) + 0,0592/2*lg([1,3ДФГ]*[Н⁺]/[Г3Ф]) - 0,059/2*lg([NAD⁺]/[NADH]*[H⁺])

 

E_{(1,3ДФГ/Г3Ф)} - E_(NAD+/NADH) = E⁰_{(1,3ДФГ/Г3Ф)} - E⁰_(NAD+/NADH) + 0,0592/2*(lg[1,3ДФГ]*[Н⁺]²*[NADH]/([NAD⁺]*[Г3Ф]))

 

E_{(1,3ДФГ/Г3Ф)} - E_(NAD+/NADH) = E⁰_{(1,3ДФГ/Г3Ф)} - E⁰_(NAD+/NADH) + 0,0592/2*lg([Н⁺]²) + 0,0592/2*lg(K_р)

 

И дальше выразить K_p...

[mypucm]

Я не знаю химии проходящих процессов (не копенгаген), но на вид не все кошерно. Обычно при восстановлении органики имеем равное число электронов и протонов, ибо и восстановленная, и окисленная форма органических соединений типично не заряжены. А у Вас по уравнениям электронов 2, а протон один. Не стыкуется. Хотя, не знаю специфику данной реакции, в чем открыто признаюсь.

[Dragona]

Нет, так решать нельзя, я не найду E(1,3ДФГ/Г3Ф) и E(NAD+/NADH). А если бы я знала концентрации, мне не пришлось бы так решать.

 

Видимо, не судьба...

 

plick, спасибо за советы.

Изменено 3 Декабря, 2012 в 15:40 пользователем Dragona

[plick]

я не найду E(1,3ДФГ/Г3Ф) и E(NAD+/NADH). А если бы я знала концентрации,

 

Что вы не найдете?

 

при pH 9 в случае следующих концентраций: 0,1 мМ глицеральдегид-3-фосфат, 0,01 мМ 1,3-дифосфоглицерат, 0,1 мМ фосфат, 2мМ NADH, 0,2 мМ NAD+?

 

Все концентрации есть, значения потенциалов есть, осталось подставить и подсчитать.

 

E_{(1,3ДФГ/Г3Ф)} - E_(NAD+/NADH)

 

А разве глицеральдегид-3-фосфат окислитель в данном процессе?

 

Видимо, не судьба...

 

О, как. на 75% все сделали, и теперь ручки опустились?

[Dragona]

Извиняюсь. Надо было сразу сказать. Концентрации относятся только ко второму вопросу (про энергию Гиббса). По крайней мере, так мне сказали.

 

А разве глицеральдегид-3-фосфат окислитель в данном процессе?

 

Нет, окислитель NAD+.

Изменено 4 Декабря, 2012 в 13:55 пользователем Dragona