Biomedica_3
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EI, AE e Elettronegatività: polarità dei legami legame covalente omopolare ed eteropolare dipolo e momento dipolare μ = Qr polarità di legame e polarità di una molecola Legami intermolecolari: interazione tra le molecole, stati di aggregazione della materia, punti di fusione e di ebollizione di una sostanza pura Legame idrogeno: Forze di van der Waals: a. dipolo – dipolo b. dipolo - dipolo indotto c. dipolo istantaneo-dipolo indotto (forze di dispersione di tra H legato a atomo fortemente elettronegativo – F, O, N – quindi H fortemente polarizzato e atomo fortemente elettronegativo H2O! London) DNA! L’appaiamento obbligatorio di A con T e di C con G rende i due filamenti fra loro complementari: se uno di essi presenta la sequenza C-T-A-C-G, l’altro non potrà che avere la sequenza complementare G-A-T-G-C. Un filamento costituisce quindi una sorta di stampo per l’altro. Legame H intermolecolare… …ma anche legame H intramolecolare Il legame metallico ¾ degli elementi sono metalli: 1° e 2° gruppo, gli elementi di transizione e qualche altro. Proprietà più caratteristiche dei metalli: 1. Elevata conducibilità elettrica e termica (flusso di e- se ddp o T) 2. Effetto fotoelettrico e termoionico (estrazione di e- con luce o per T) 3. Duttilità e malleabilità (riducibili in fili e lamine) 4. Lucentezza (assorbono tutte le radiazioni e riemettono in tutte le direzioni) 5. Elettropositività (bassi valori di EI) Elevata mobilità degli elettroni Con la teoria O. M. conduttori isolante semiconduttore ΔE≤ kT La Termodinamica studia i trasferimenti di energia: sistema termodinamico stato termodinamico Chiuso Aperto Isolato Variabili di stato Fisiche cost nel tempo: Eq. Term. Chimiche Var. nel tempo: Trasformazione Funzioni di stato Reversibile > all’ EQUILIBRIO Irreversibile > SPONTANEA verso EQ. Energia di un sistema termodinamico: Eint = Epot + Ecin Capacità di cedere calore Q Capacità di compiere un lavoro W La Termodinamica Chimica studia: la variazione di energia associata ad una trasformazione la spontaneità di una trasformazione 2° Principio: un sistema isolato evolve per raggiungere uno stato di massima entropia. dS ≥ 0 S ENTROPIA ΔS = ∑ νi Si Si ricava il criterio di spontaneità per un sistema chiuso : (dGs)P, T ≤ 0 H – TS = G ENERGIA LIBERA di GIBBS - (dGs)P, T ≥ δW’ (≠ PdV) ΔG = ∑ νi Gi Termochimica L’Eint di un sistema può cambiare variando la massa (no per sistemi chiusi), acquistando/cedendo «calore», Q compiendo/subendo un lavoro , W 1° Principio sulla conservazione dell’energia ΔEint = Q + W (per sistema chiuso) da cui: Qp = Eint + PV = H ENTALPIA ΔH = ∑ νi Hi > 0 ENDOTERMICA < 0 ESOTERMICA Stati standard, ΔH di form., comb., reazione dG VdP SdT Dipendenza di G da P e T: Quindi: G P ,T Sostanze pure P dG VdP GT0 GP,T GT0 Per solidi e liquidi P0 GP,T GT0 nRT ln Sostanze in miscela dG VdP T = cost P,T T0 RT ln P P P 0 Potenziale chimico (energia libera molare parziale del componente i-esimo) Equilibrio: meccanico (P cost), termico (T cost) e di materia Legge delle masse Kp pC pD pA pB Per il calcolo del grado di avanzamento di una reazione e quindi per la composizione di un sistema all’equilibrio ni ni0 i x di reazione i i i 0 Equilibri omogenei ed eterogenei Per i gas i i dni 0 di fase Miscele non reattive Sostanze pure Passaggi di stato Eq. Ionici in soluzione acquosa omogenei: reazioni di trasferimento di protoni H2 O + H2 O H+ Acidi e Basi: kw = [H3O+] [OH-] = 1,0x10-14 OH- + H3O+ HA + H2O A - + H3 O + B + H2O OH- + BH+ Coppie acido/base coniugata K w = Ka K b # Scala di pH come indicatore di acidità di una soluzione: Quando [HA]debole ≈ [A-]debole soluzione tampone pH = pKa +- 1 T = 25°C Forti: dissociazione completa Deboli: reazione di equilibrio Ka costante di dissociazione acida Kb costante di dissociazione basica 7 0 pH acido 14 pH basico [H3O+] = [OH-] Condizione di neutralità pH = 7 Lavoro da una reazione redox: le pile Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu MA SE Bilanciamento ionico-elettronico Schematizzazione di una pila Scala di potenziali Semielementi Termodinamica: equazione di Nernst Elettrodi di riferimento NHE E il tempo? Cinetica Chimica A + B -> C + D Velocità media v = Δc/Δt Velocità istantanea v = dc/dt v = - dc/dt = k [c]α k= costante cinetica k = Ae- Ea/RT Teoria dello stato di transizione Catalisi omogenea eterogenea enzimatica α= ordine di reazione (sperimentale) MECCANISMO
