Fysische Chemie Flashcards

(59 cards)

1
Q

Nulde hoofdwet van thermodynamica

A

Als A en B in thermisch evenwicht zijn en als B en C ook in thermisch evenwicht zijn, dan is A en C ook automatisch in thermisch evenwicht met elkaar.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Wat zegt de temperatuur?

A

De trillingsenergie van verschillende moleculen is hetzelfde bij eenzelfde temperatuur. De mate van trilling/hoe hard ze trillen niet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Wat betekent het als twee stoffen in thermisch evenwicht zijn?

A

De stoffen hebben dezelfde temperatuur.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Paradox van het leven (met (wan)orde)

A

De thermodynamica zegt dat de wanorde toeneemt, maar in de biologie kan je waarnemen dat de wanorde afneemt. (Als ergens orde toeneemt, moet ergens ander de wanorde toenemen!! Vaak door warmteafgifte)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Opslag van bruikbare energie in ..

A

Koolhydraten en vetten op de (middel)lange termijn, dat omzetten tot ATP voor de korte termijn.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Systeem definiëren

A

Om het systeem zit een grens-oppervlak die het ‘afsluit’ van de omgeving. Er vindt vaak uitwisseling plaats tussen systeem en omgeving. Er zijn veel verschillende systemen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Volume-arbeid

A

Als het volume groter wordt en de druk gelijk (want biologisch proces) blijft, wordt er arbeid van systeem naar omgeving uitgeoefend. De arbeid is dan negatief. Dit kan natuurlijk ook andersom.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Welke soorten uitwisselingen kunnen er zijn tussen een systeem en de omgeving?

A

Warmte-uitwisseling, materie-uitwisseling en (volume)arbeid

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Biologisch systeem

A

Selectieve uitwisseling van materie, wel warmte- en volume-arbeid.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Toestandsfunctie

A

Een grootheid die alleen afhangt van de toestand van een systeem op een bepaald moment, tijdsopnamen. Het is onafhankelijk van de afgelegde weg/geschiedenis.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Verschil extensieve en intensieve toestandsfuncties

A

Intensieve: onafhankelijk van de grootte van het systeem
Extensieve: evenredig met de grootte van het systeem

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Balansvergelijking

A

ΔX=ΔiX+ΔeX
Geldt voor de extensieve toestandsfuncties.

ΔiX -> netto interne productie (productie - consumptie)
ΔeX -> netto exchange (import - export)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Steady state

A

Er verandert netto niets, ΔX=0, dus ΔiX+ΔeX=0. De netto interne productie en netto exchange heffen elkaar op.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Evenwicht

A

Bijzonder geval van een steady state waarbij ΔiX=0 en ΔeX=0
Er vinden netto helemaal geen processen meer plaats.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Behoudswet

A

Geldt voor sommige extensieve toestandsfuncties
ΔiX=0, maar dan niet netto, er is helemaal geen interne productie en afbraak (bijvoorbeeld voor massa of aantal atomen). Hier geldt dus ΔX=ΔeX

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Eerste hoofdwet van thermodynamica

A

ΔiU=0 / ΔU=ΔeU, energie kan niet geproduceerd of vernietigd worden. Geldt voor de totale energie.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Totale energie van een systeem

A

U = Uintern +Ukinetisch + Upotentiaal
Meestal kan je zeggen U = Uintern

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Op welke manieren kan de energie van een systeem toenemen

A

(materie uitwisseling)
warmte en arbeid: ΔU=ΔeU=q+w (als geen materie uitwisseling

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Wat is een manier om warmte te meten?

A

Bomcalorimeter: thermisch afgesloten systeem waar jouw systeem inzit, dan meet de de temperatuurverandering in het afgesloten deel. (geen volumearbeid)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Enthalpie (H) bij een constante druk

A

Enthalpie is een toestandsfunctie.
Bij een constante druk geldt dat ΔH gelijk is aan de warmte opname van het systeem.
Negatief: exotherm
Positief: endotherm

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Vormingsenthalpie

A

Hoeveelheid warmte die nodig is om een stof te vormen uit de elementen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Reactie enthalpie

A

Berekenen uit alle vormingsenthalpieën in de reactie. (Let dan op de hoeveelheid mol! *)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

De 4 soorten systemen

A
  1. Open: uitwisseling van materie, warmte en volume-arbeid
  2. Gesloten: alleen uitwisseling van warte en volume-arbeid
  3. Adiabatisch: alleen uitwisseling vna volume-arbeid
  4. Geïsoleerd: geen uitwisseling
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Tweede wet van de tweede thermodynamica

A

De entropie moet toenemen (als lijkt van niet zo, dan neemt het ergens anders toe, door bijv. warmte afgifte)
ΔSi≥0 (interne productie van entropie is groter of gelijk aan nul)

25
Entropie en wanorde
Meer wanorde -> meer entropie (en andersom)
26
Entropie en temperatuur
Deeltjes kunnen alleen bewegen bij een temperatuur hoger dan 0K, anders kan entropie ook niet veranderen
27
Microscopische subtoestanden Ω
Hoeveel mogelijkheden voor bepaalde situatie (=N! / (Nout!*Nin!) )
28
! / faculteit
3! = 3*2*1 = 6
29
Relatie tussen entropie en aantal microscopische subtoestanden
S = Kb lnΩ Dus logaritmisch verband
30
Is S een toestandsfuntie?
Ja, een extensieve toestandsfunctie (als systeem 2x zo groot, entropie 2x zo groot)
31
Relatie warmte en temperatuur
Warmte-uitwisseling is entropie-uitwisseling ΔeS = q/T
32
Twee manieren waarop reacties lopen / welke kant lopen reacties op?
1) er komt warmte bij vrij (entropietoename omgeving) 2) er worden meer deeltjes gevormd (entropietoename systeem)
33
Welke twee componenten bepalen de richting van een reactie?
Entropie 'S' en (potentiële) energie 'U' (zoals bindingsenergie of membraanpotentiaal)
34
Gibbs-energie
Entropie vs enthalpie, welke kant gaat de reactie op. Voor een spontaan proces moet ΔG<0
35
ΔG0 bepalen
Aan beide kanten beginnen met 1M en dan kijken hoeveel warmte er vrij komt tot het evenwicht is bereikt. ΔG onder standaardomstandigheden. Bij verdeling over membraan dus zowat altijd 0.
36
betekenis van '
biochemische/biologische standaardomstandigheden T=298 of 310 K, pH=7 en starten met 1 mol / atm H2O l laten we weg Vaste stoffen hebben de waarde '1'
37
Hoe kan de de ΔG(0) samenstellen uit deelreacties?
Gewoon simpelweg optellen
38
Wat als ΔG0 positief of negatief?
Als positief: evenwicht naar links Als negatief: evenwicht naar rechts MAAR zegt niks over richting reactie (dat doet ΔG)
39
Verschil ΔG0 en ΔG (wat zeggen ze?)
ΔG0 -> ligging evenwicht ΔG -> richting reactie
40
Proton-motive force (PMF)
Energie die in protonengradiënt zit: ΔGgrad + ΔGel Entropie en elektrisch deel in deze kracht, wordt veel gebruikt in de biochemie
41
rendement
(-ΔGoutput/ΔGinput) * 100% Rest verloren door o.a. warmteverlies
42
Redoxreacties
Oxidator neemt elektronen op en wordt reductor (en andersom). Opnemen elektronen heet oxidatie, en afstaan heeft reductie. Bestaan uit halfreacties.
43
Wat zegt de redoxpotentiaal van halfreacties?
Hoe graag een molecuul elektronen opneemt of afstaat in vergelijking tot andere (H). Positief?: reductor staat minder makkelijk e- af dan H2/referentie
44
Wat gebeurt er met de NADH gemaakt bij afbreken glucose?
De energie wordt er uit gehaald, dat gebeurt tijde s de oxidatieve fosforylering / ademhalingsketen
45
Waar komt de energie vandaan om protonen over het membraan te pompen?
Redox: H+ opgenomen bij acceptatie e- en afgegeven aan andere kant membraan Conformatieverandering in eiwitcomplex met energie
46
De verschillende complexen bij oxidatie NADH
1) NADH-Q oxidoreductase = complex 1 (hierbij 4H+) 2) Q-cytochroom c oxidoreductase = complex 3 (hierbij 4H+) 3) cytochroom c oxidase = complex 4 (hierbij 2H+) *H+ is per NADH(/FADH2)
47
Waarom ontstaan er veel radicalen bij oxidatie?
Kan maar één elektron per keer, dus steeds eentje over. Kans op radicalen -> gevaarlijk!!
48
In welke van de vier complexen bij de oxidatie zit een heemgroep?
Bij de 4e (cytochroom c oxidase), bij deze wordt ook H2O gevormd
49
Hoeveel cytochroom c nodig om één O2 te verbruiken?
4 (dus 2 NADH)
50
Verschil NADH en FADH2 oxidatie
NADH begint bij complex 1 (dus in totaal 10 H+) FADH2 begint bij complex 2 (dus in totaal 6 H+) Complex 3 en 4 doen ze allebei
51
Waar gebruik je de H+-gradiënt voor die je opbouwt bij de oxidatie?
Voor het laten draaien ATPase om ATP te maken & transport o.a. Pi
52
Hoe kan het dat ATPase gaat draaien na binding H+?
Doordat in de a-helix een asparaginezuur zit die negatief geladen is en het membraan dus niet in kan. H+ maakt deze ongeladen zodat het wel het membraan in kan. Eén H+ zorgt er dus voor dat het één c-subunit verder gaat.
53
Hoeveel ATP geproduceerd bij één rondje ATPase?
3 ATP per heel rondje, hij kan 240.000 rondjes per minuut draaien H+/ATP hangt af van hoeveel c-subunits
54
Waar zitten de ATPases?
Ze zitten aan elkaar vast (gefixeerd), in puntjes van de inhammen van het membraan van de mitochondriën. De complexen van het elektronentransportsysteem zitten daarbij in de buurt.
55
V-ATPase
Omgekeerde ATPase, die ATP hydrolyseert om H+ gradiënt te creëren (lysosoom, osteoclasten etc)
56
Hoe zijn elektronentransportketen (oxidatie) en ATP-synthese (fosforylering)?
Via de protonengradiënt en de membraanpotentiaal, PMF Elektronentransportketen bouwt deze op en ATP-synthese gebruikt deze.
57
ATP-vorming op 2 niveaus
Substraatniveau Oxidatieve fosforylering
58
Wat als je substraat verbrand zonder arbeid te verrichten en dus zonder ATP te maken? En hoe zou dat kunnen?
Dan krijg je het warm. De H+ gradiënt terug laten lekken of terug transporteren. Gebeurt in bruin vetweefsel.
59
Wat zijn/doen de uncoppeling proteins in de membranen van de mitochondriën.?
Als die open gaan, dan gaan er H+'jes doorheen. Dan wordt de H+ gradiënt tenietgedaan.