1

MC_OMEN

1. Pierwsza zasada termodynamiki





2. Średnia energia na cząsteczkę







3. Energia układu zawierającego n moli gazu

inRT



4. Przykłady stopni swobody:

He – i=3
N_2,O_2 – i=5
NH_4,CO_2 – I>=6

5. Pojemność cieplna

)

(



6. Cieplo w przemianie izohorycznej



7. Ciepło w przemianie izobarycznej

)

(





8. Prawo Hessa

Ciepło reakcji chemicznej nie zależy od sposobu jej przeprowadzenia, a tylko od stanu początkowego i
końcowego reagentów.

9. Entropia

)

ln(W



Gdzie W – prawdopodobieństwo termodynamiczne

10. Przeliczenie prawdopodobieństwa termodynamicznego na zwykłe pradopodobieństwo





11. Wzrost entropi względem ciepła w ujęciu termodynamiki fenomenologicznej



12. II zasada termodynamiki

W procesie nieodwracalnym, do wzrostu entropii w danej temperaturze przyczynia się nie tylko ciepło

doprowadzone z zewnątrz (e) , ale także ciepło rozproszone w układzie nieodrwacalnym, tzw ciepło
nieskomensowane (i)









W procesach rzeczywistch suma entropii układu i otoczenia nie może się zmniejszać

13. Organizm żywy to układ otwarty w stanie stacjnoarnym.
14. Szybkość zmian entropii







15. Źródło (produkcja) entropii

MC_OMEN





16. Zasada Prigogine’a

W stanie stacjonarnym układu otwartego produkcja entropii utrzymuje się na stałym poziomie,

const





, przjmując jednocześnie najmniejszą wartość

17. Entropia żywego organizmu:

Faza pierwsza, okres życia płodowego i młodośd to czas specjalizowania się komórek, porządkowania
układu, opisywany na wykresie funkcją malejącą entropii, przy jednocześnie znacznej wartości bezwzględnej
szybkości zmian entropii (tangens nachylenia stycznej do wykresu do osi czasu). W przedziale wieku od ok.
20 do 60 roku życia (umowne granice) wykres wskazuje na stały poziom entropii, co odpowiada produkcji
entropii bliskiej 0. W koocowej fazie procesy generujące entropię zaczynają przeważad i przebieg wykazuje
charakter rosnący, aż do momentu gdy dezorganizacja układu uniemożliwi jego funkcjonowanie.

18. Praca wykonywana przez układ (z I zas termodynamiki)









19. Rownanie z II zas termodynamiki

TdS



20. Funkcja stanu energii swobodnej (Helmholtza)





21. Praca wykonana przez układ w procesie izotermicznym (dT=0)











)

(

22. Entalpia swobodna, proces izotermiczno-izobaryczny

Jest to potencjał termodynamiczny, inaczej nazywany funkcja Gibbsa





23. Zmiana entalpii swobodnej w procesach endo,egzo-ergicznych:

TdS





nRT



24. Zmiana entropii w procesach endo,egzo-erginczych





25. Zmiana etropii i entalpi swobodnej w procesie krzepnięcia wody

MC_OMEN

26. Typowy proces egzoergiczny zachodzący w żywych organizmach – proces spalania glukozy









27. Warunki egzo,endo ergiczności



- egzoergiczny



- endoergiczny

28. Procesy endoergiczne mogą zachodzić w organizmie tylko w sprzężeniu z procesami egzoregicznymi

np:

woda

sacharoza

fruktoza

glukoza







Reakcja ta przechodzi w dwóche etapach:

sacharoza

fruktoza

fosforan

glukozo

ADP

fosforan

glukozo

glukoza

ATP

















29. Potejcnał chemiczny

Pochodna  cząstkowa  energii  wewnętrznej  po liczbie  cząstek,  przy  stałej  objętości  i entropii  układu.
Może być  definiowany  jako pochodna  innej  funkcji  stanu,:  entalpii,  energii  swobodnej  czy  entalpii
swobodnej  po liczbie  cząstek.

30. Stosunek ciśnienia parcjalnego



Jest to ułamek molowy substancji w mieszaninie.

31. Entalpia swobodna ‘i-tego’ składnika w roztworze

RTn





Gdzie

- entalpia swobodna substancji w stanie czystym

32. Potencjał chemiczny (wzór)





)

(





MC_OMEN

Gdzie G



- infinitezymalna zmiana entalpii swobodnej wywoływana niewielką zmiany



liczby moli

substancji w warunkach niezmienności ciśnienia, tempartury i innych składników.

33. Potencjał chemiczny (inny wzór)

RT ln







34. Sens fizyczny potencjału chemicznego

Jest to miara pracy dW, wykonana przez układ przy zmianie liczby moli –tego składnika mieszaniny o 1
w warunkach izotermiczno- izobarycznych.

35. Stan równowagi

Stan równowagi zachodzi jeżeli potencjały chemiczny substancji są w całej objętości jednakowe.













36. Warunek istatniea dwóch faz

Dwie fazy mogą współistnieć w stanie równowagi termodynamicznej wtedy gdy ich potencjały są
jednakowe.

37. Zjawiska transportu:

38. Dyfuzja

Współczynnik dyfuzji, jest zależny od temperatury, lepkości ośrodna oraz promiania cząstki
dyfuncującej zgodnie z zależnością:





39. Dyfuzja przez błonę

MC_OMEN

w poprzek błony następuje przepływ substancji z obszaru o większym stężeniu do obszaru o mniejszym
stężeniu. Błona jest obiektem o znikomej grubości.

40. Równanie Ficka dla dyfuzji przez błonę:

)

(





Gdzie:



- przepuszczalność błony (wartość charakterystyczna) [m/s]

41. Osmoza

Wtedy gdy własności błony pozwalają tylko na transport cząsteczek rozpuszsczalnika (najczęściej
wody)

Dla przykładu powyżej, praca powiększania potencjału chemicznego:











Stąd cisnienie osmotyczne możemy zapisać jako:









Dla słabych roztworów



zatem

)

ln(





, tak więc ciśnienie osmotyczne w tym przypadku

zależy tylko od stężenia substancji rozpuszconej..

42. Prawo van’t Hoffa

RTc





Ciśnienie osmotyczne zależy tylko od stężenia substancji rozpuczonej

43. Pomiar ciśnienia osmotycznego w oparciu o pomiar ciśnienia hydrostatyczneg

MC_OMEN

44. Równanie transportu:



Gdzie,  J – strumień,  X- bodziec  termodynamiczny,  L – współczynnik  proporcjonalności  (wsp.
Fenomenologiczny).

45. Równanie  transportu  w układach  rzeczywistch,
Opisywane  przez  n-równań  stylu:





...

Równania tego typu używa sięgdy jeden przepływ generuje drugi itp.

46. Przewodnictwo cieplne jako proces transportu w zjawisku termodyfuzji

Z przepływem energii J1 jest sprzężony przepływ materii J2’ – termodyfuzja, z kolei ta termodyfuzja generuje

bodziec w postaci gradientu stężeń – do obszaru zimnego napływa coraz więcej cząsteczek z obszaru ciepłego.
Odpowiedzią na ten bodizec jest przepływ materii J2 wywołany różnicą stężeń , czyli dyfuzja. A przemieszane

cząsteczki unoszą ze sobąenergiędając wsteczny transporty energii J1’ wywołany różnicą stężeń, zwany

efektem Dufoura.

J1 i J2 – przepływy niszczące bodźce, tworzące entropię

J1’ i J2’ – przepływy sprzężone zmniejszające entropię i generujące nowe podźce , podtrzymujące bodźce

pierwotne.

47. Zjawiska fizyczne i powiązane z nimi procesy krzyżowe

MC_OMEN

48. Potencjał elektrochemiczny

















Gdzie F – stałą Faradaya, z- wartościowość jonu, fi – potencjał elektryczny

49. Mechanizm procesu pobudzenia komórek nerwowych i mięśniowych

[Bodziec] Różnica potencjałów elektrochemicznych



[Skutek] Różnica potencjałów elektrycznych

(potencjał elektrodowy, dyfuzyjny, błonowy)



[Skutek’] Stan polaryzacji lub przepływ prądu.

50. Potencjał elektrodowy

Powstaje na pograniczu metal-elektrolit

Inc

Met















Ogniwo stężeniowe to deltaV_1 – deltaV_2

51. Potencjał dyfuzyjny

Powstaje na granicy zetknięcia roztworów elektrolitów o różnych stężeniach i różnych ruchliwościach
kationów i anionów

jest to wzór Hendersona

MC_OMEN

I -





II – powstanie stanu związanego, odpowiadającego minimum energetycznemu krzywej oddziaływania

III – zaczynają dominować siły wzajmenego odpychania się jąder atoomowych i chmur elektronów na zbyt

bliskiej odległości

Trwały związek powstanie dla odległości zbliżonych do R_0, Energia odpowiadająca położeniu minimum

D_0 nosi nazwę energii wiązania

55. Wiązanie kowalencyjne :powstaje przez uwspólnienie pary elektronów walencyjnych tak, że

elektronowa gęstośc prawdopodobieństwa jest maksymalna w obszarze pośrodku między atomami.

56. Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane – wiązanie kowalencyjne, ale chmura elektronowa jest

nierównomiernie podzielnoa między atomami, elektrony spędzają wiecej czasu w poblizu atomu
bardziej elektroujemnego, skutkiem jest trwały moment dipolowy cząsteczki

57. Wiązanie koordynacjne – wiązanie kowalencyjne, w którym oba elektrony pochodzą od jednego

pierwiastka

58. Wiązanie metaliczne – wiązanie kowalencyjne rozszreone na większągrupęatomów, które uwspólniaja

elektrony walencyjne tworząc tzw. Gaz elektronowy.

59. Wiązanie jonowe – polega na przeniesieniu jednego lub kilku elektronów walencyjnych pierwiastka

bardziej elektroujemnego. Powstaje para jonów o przeciwnych znakach przyciągająca się
elektrostatycznie

60. Wiązanie wodorowe – powstaje między atomem wodoru jednej molekuły a lekkim atomem

elektroujemym drugiej molekuły.np:

MC_OMEN

61. Wiązanie Van der Waalsa – powstaje między cząśteczkami w których występuje trwały lub indukowany

moment dipolowy np woda.

62. Potencjał lennarda-Jonesa

63. Reakcja chemiczna

Przemiana jednych substancji chemicznych w inne, które mają odmienne właściwości chemiczne

64. Reakcja analizy – rozkład substancji na substancje protsze, może zachodzi pod wpływem czynników

zewnętrznych

65. Reakcja  syntez  – powstwanie  substancji  bardziej  złożonej  z prostzych
66. Reakcja  wymiany  pojedńczej  lub  podwójnej  – wymianie  ulegają  atomy  lub  grupy  atomów
67. Reakcja  addycji  – reakcja syntezy  polegająca  na łączeniu  się dwóch  cząsteczek  organicznych  w jedną

zachodząca ze zmnijszeniem krtności wiązania wielokrotnego

68. Reakcja eliminacji- prowdzi do zwiększenia krotności wiązanai chemicznego
69. Kierunek reakcji

O kierunku  reakcji  decyduje  znak  zmiany  entalpii  swobodnej  produktów  względem  substratów,  jezeli
jest mniejsza  od 0 to zachodzi  od lewej  do prawej,  jezeli  wieksza  od zera  – od prawej do lewej,  jezeli
jest równa  zero  – nie  zachodzi

70. Stan równowagi reakcji

71. Stała równowagi

72. Równanie izotermy van’t Hoffa