Esercizi2

Esercizi
II principio
Una mole di gas ideale a 298 K si espande isotermicamente da 1.0 a 2.0
L reversibilmente, oppure contro una pressione esterna costante di 12.2
atm. Calcolare in entrambi i casi i valori di DSsist, DSamb e DSuniv. I risultati
ottenuti sono in accordo con la natura dei processi? Calcolare anche w,
q, DU e DG per i due processi.
In una certa reazione biologica che si svolge nell’organismo a 37 °C la
variazione di entalpia è di -125 kJ/mol e quella di entropia di -126 J/(K
mol). Calcolare il DG. La reazione ha andamento spontaneo? Calcolare la
variazione di entropia dell’ambiente.
Esercizi
Energia libera
Calcolare la variazione di energia di Gibbs molare dell’anidride carbonica
(trattata come gas ideale) a 20 °C, quando si muta la pressione
isotermicamente da 1.0 bar a 2.0 bar oppure a 0.00027 atm.
La densità del grasso tristearina è 0.95 g/cm3. Calcolare il DGm della
tristearina quando si porta una creatura delle profondità marine da 2.0
km sotto il livello del mare alla superficie (p=1.0 atm). (densità
dell’acqua 1.03 g/cm3).
Calcolare il DGm e DSm di mescolamento quando si mischiano i due
principali componenti dell’aria. Le frazioni molari di azoto e ossigeno
sono 0.78 e 0.22. Il mescolamento è spontaneo?
Esercizi
Equilibrio
La costante di equilibrio relativa all’idrolisi del dipeptide alanilglicina
(catalizzata dall’enzima peptidasi) è 810. Calcolare il DG° per questa
reazione.
Una reazione ha una costante di equilibrio 10 volte maggiore a quella di
una seconda reazione. Se il DG° per la prima è -300kJ/mol, quanto vale
per la seconda?
Quale valore ha la costante di equilibrio di una reazione per cui DG°=0?
Per l’idrolisi dell’ATP a 37 °C DH°=-20 kJ/mol e DS°=34 J/(K mol).
Assumendo questi valori costanti, a quale temperatura la costante di
equilibrio della reazione diviene >1?
Esercizi
Equilibrio
Dimostrare che, riportando in grafico il logaritmo di una costante di
equilibrio in funzione del reciproco della temperatura si può
determinare l’entalpia di reazione.
Qual è il DH° di una reazione per cui la costante di equilibrio si raddoppi
aumentando la temperatura da 298 a 308 K? E di una reazione per cui la
costante si dimezzi?
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Cinetica
• In soluzione acida il saccarosio si idrolizza rapidamente in glucosio
e fruttosio. In base ai seguenti dati determinare l’ordine di
reazione rispetto al saccarosio e la costante cinetica della
reazione.
t
(min.)
0
14
39
60
80
110
140
170
210
[saccarosio] (M)
.316
.300
.274
.256
.238
.211
.190
.170
.146
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Cinetica
• Iodoacetammide e N-acetilcisteina reagiscono in rapporto
stechiometrico 1:1. In base ai seguenti dati determinare l’ordine
totale della reazione, l’ordine rispetto a ciascun reagente, la
costante cinetica. [N-acetilcisteina]=1.00 mM
• [iodoacetammide]= 1.00 mM
t
(min.)
10
20
40
60
100
150
[N-acetilcisteina] (mM)
.770
.580
.410
.315
.210
.155
• [iodoacetammide]= 2.00 mM
t
(min.)
5
10
25
35
50
60
[N-acetilcisteina] (mM)
.74
.58
.33
.21
.12
.09