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.

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1 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.

2 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 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 Il mescolamento è spontaneo?

3 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?

4 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?

5 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

6 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