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?

Esercizi 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.) 14 39 60 80 110 140 170 210 [saccarosio] (M) .316 .300 .274 .256 .238 .211 .190 .170 .146

Esercizi 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 [iodoacetammide]= 2.00 mM t (min.) 10 20 40 60 100 150 [N-acetilcisteina] (mM) .770 .580 .410 .315 .210 .155 t (min.) 5 10 25 35 50 60 [N-acetilcisteina] (mM) .74 .58 .33 .21 .12 .09