מושגי יסוד בכימיה כללית ואורגנית

Question 1

הגוף מורכב מ4 יסודות משמעותיים

חנקן, פחמן, מימן וחמצן

ביחד הם מהווים 99% מהמסה של מרבית התאים

מה מיוחד באופי הקשרים שפחמן יוצר ועל כן הוא תרכובת ביולוגית מועדפת??

Answer 1

אחת המשמעויות החשובות בביולוגיה בנוגע לפחמן היא היכולת שלו ליצור מגוון רחב של קשרים- העובדה שהוא כה ורסטלי מבחינת הקשרים שהוא יוצר הפכה אותו לתרכובת ביולוגית מועדפת שאין שנייה לה

Question 2

המבנה התלת מימדי של תרכובות מתואר באמצעות קונפורמציה וקונפיגורציה

מה ההבדל בינהם?

Answer 2

קונפיגורציה-סידור קשיח של אטומים במרחב, כלומר שינוי מיקומם מצריך שבירת קשר

קונפיגורציה- סידור לא קשיח של אטומים במרחב- תנועה של אטומים סביב ציר של קשר יחיד (סיגמא)

Question 3

קונפיגורציה נקבעת לפי?

Answer 3

א. המצאותם של קשרים כפולים- הם אינם מאפשרים תזוז (רוטציה) במרחב - ציס טרנס או R S

ב. מרכז כיראלי- אטום פחמן שקשורים אליו 4 יסודות או קבוצות אטומיות שונות הוא כיראלי, כלומר פחמן א-סימטרי.

*כיראליות לעולם לא תהיה לפחמן שיש לו קשר כפול/משולש (אפשר בשאר המולקולה) או כזה שיש לו 2 מימנים *

Question 4

מולקולות שיש להן פעילות אופטיות יכולות להמצא בקונפורמצית __ או ___אבל אם הן מצויות ביחס של ___הן יהיו חסרות פעילות אופטיות ויקראו___

Answer 4

מולקולות שיש להן פעילות אופטיות יכולות להמצא בקונפורמצית אר או _אס__אבל אם הן מצויות ביחס של 50/50 הן יהיו חסרות פעילות אופטיות ויקראו תערובת רצמית

Question 5

בביולוגיה, כיראליות מיוצגת באמצעות

L/D

מהם הקונפורמציות הנפוצות עבוד בני אדם בחומצות אמינו וסוכרים?

Answer 5

חומצות אמינו-L

סוכרים-D

בחיידקים, חומצות האמינו הם D

(D Ala-D Ala…lysosyme…)

Question 6

מה מהמולקולות הבאות הן ציס ומה טרנס?

Answer 6

שמאלי זה ציס

ימיני טרנס (עם המקווקו)

Question 7

הגדר:

אפימר

Answer 7

מולקולה הנבדלת בפחמן כיראלי אחד בלבד

Question 8

הגדר:

דיאסטראומר

Answer 8

כל הקבוצות הקשורות לפחמנים כיראלים הם תמונת ראי למעט הפחמן הכיראלי המרוחק ביותר

Question 9

הגדר:

אננטיומר

Answer 9

המולקולות הן תמונת ראי זה של זה

Question 10

הגדר:

אנומר

Answer 10

זהו הבדל קונפורמציה ולא הבדל קונפיגורציה, של ההידרוקסיל שנמצא על הפחמן האנומרי- כאשר הוא למטה זה אלפא וכאשר הוא למעלה זה בטא

פחמן אנומרי= פחמן עם קבוצת הידרוקסיל שמצוי בקצה (קטוז או אלדוז)

הקונפורמציה הזאת משתנה כאשר המולקולה היא מונומר חופשי מכיוון שיש רוטציה בין הצורה הסגורה לפתוחה

Question 11

המספר המקסימלי של סטראואיזומרים (אופטים ומרחביים) של תרכובת בעלת

n

מרכזים כיראלים היא..?

Answer 11

2ⁿ

Question 12

למי מהמולקולות הבאות יש טמפ’ רתיחה יותר גבוהה ומסיסות יותר גבוהה?

3-hexene cis-trans isomers

Answer 12

אלקן טרנס- נק רתיחה גבוהה יותר, ומסיסות נמוכה יותר בממס אינרטי

אלקן ציס- נק’ רתיחה נמוכה יותר ומסיסות גובהה יותר בממס אינרטי

למה? דבר ראשון, תמיד לדעת שיש הבדלים פיזיקוכימים בין איזומרים, תמיד!! לרב זה יינטה לטובת הטרנס מכיוון שיש פחות הפרעה מרחבית ולכן יש לו יותר אפשרויות לייצר אינטראקציות מייצבות עם הסביבה לכן טמפ’ הרתיחה שלו יותר גבוהה.

לגבי מסיסות- אותו עיקרון- לטרנס יש יותר אינטראקציות בין מולקולריות לכן הוא פחות יטה לייצר אינטראקציות עם הסביבה ; מסיסות..

הדבר שהכי חשוב לקחת מפה הוא איזומרים וסטראומרים הם בעלי תכונות כימיות שונות בתכלית מכל בחינה- רתיחה, טעם,ריח פונקציונליות,מסיסות וכו

Question 13

האם אנזים מסויים שהסובסטרט שלו זה

D-GLUCOSE

יגיב באותו אופן ל

L-GLUCOSE?

Answer 13

בוודאי שלו, אנזימים הם סטריאוספציפים

האנזימים הם כיראלים בעצמם, ולכן הם מסנטזים בהתאם לקונפיגורציה שלהם (בעוד שבמעבדה נקבל מיקס של שני הצורות- רצמי…)

Question 14

מהם שני התנאים להיווצרות קשרי מימן?

Answer 14

NOF

ו NOF +H

הקשר נוצר בין נוף למימן של נוף

Question 15

O₂

הוא הידרופילי או הידרופובי?

Answer 15

בדוק שהידרופובי, אפילו מאוד

רק מולקולות פולאריות הן מסיסות במים, ולכן חמצן מולקולרי נפלט כגז ולא מתמוסס במים

Question 16

כדי שחומר יהיה מסיס הוא חייב להיות…?

Answer 16

פולארי, מסיסות של חומר מתנכזת שאלה אחת:

מי יכול לפצות ביצרת הקשר החדש על אובן קשרי המימן הנובע מהחדרת חומר חדש לתמיסה?

מולקולות פולאריות מסיסות הטב מכיוון שהן יכולות להחליף את ה

water-water interactions

באנטראקציה ותר מעודפת אנרגטית ולכן הם יוצרים תמיסה מימית.

Question 17

מהם סוגי הקשרים התוך מולקולרים והבין מולקולרים הקיימים?

Answer 17

קשרים תוך מולקולרים:

קשר קוולנטי טהור בין אטומים בעלי הפרש אלקטרושליליות נמוך מ 0.4

קשר קוולנטי קוטבי בין אטומים בעלי הפרש אלקטרושליליות גבוה מ 0.4

קשר קואורדינטיבי כאשר אטום אחד תורם את שני האלקטרונים ליצירת הקשר כמו ב- CO

קשרים בין מולקולרים:

Nacl יוני- בין מתכת לאל מתכת

_קשר מימן-_כוחות הדיפול מייצרים משיכה אלקטרוסטטית בין מולקולות שכנות המקרבים אותם זה לזה ומאפשרים את יצירת קשרי המימן בין מולקולת נוף למימן של נוף

_כוחות דיפול-דיפול-_משיכה אלקטרוסטטית של שני מטענים מנוגדים הנובעת מהמצאות דיפול קבוע במולקולות המכילות פיזור אלקטרונים לא אחיד הנובע מהפרשים באלקטרושליליות

אינראקציות וואן דר וואלס- כוחות לונדון ודיפול רגעי - נובעים ממונט דיפול רגעי בו מצויים יותר אלקטרונים בצד אחד ויוצרים קוטב שלילי רגעי לבין מולקולה סמוכה בה נוצר בדיוק באותה שבריר הרגע קוטב מנוגד באותה הדרך.

Question 18

מה קובע את חוזר הקשר?

דרך לפי חוזק את הקשרים המולקולרים והבין מולקולרים

Answer 18

ככל שהקשר קצר יותר, קוטבי יותר,שטח הפנים והמסה גדולים יותר ככה הקשר חזק יותר

דירוג חוזק הקשר:

pure covelant >polar covelant>coordinative>ionic>hydrogen bond>dipol>van der vaals

*המודגשים זה תוך מולקולרים

Question 19

למה פחמנים לא משתתפים בקשרי מימן?

Answer 19

כי ההפרש באלקטרושליליות זניח מדי..

Question 20

על פי משוואת האנרגיה החופשית של גיבס

מתי תגובה תהיה ספונטנית?

Answer 20

התגובה תהיה ספונטנית כאשר האנתלפייה היא קטנה וחיובית ואיננה מעפילה על מכפלת האנטרופיה בטמפרטורה- כלומר כאשר הטמפרטורה והאנטרופיה הם בעלי ערכים גדולים וחיוביים

dG=ספונטני=שלילי

Question 21

כאשר מים עוברים מקרח לנוזל משתחררת אנרגיה של

dH=+6 kj/mol

כאשר מים עוברים מנוזל לגז משתחררת אנרגיה של

dH=44+ kj/mol

מה הסיבה להבדל?

Answer 21

מעבר פאזה מנוזל לגז, לעומת מעבר פאזה ממוצק לנוזל מלווה בהגדלה משמעותית של האנרופיה- מכיוון שהנטייה לאי סדר ולרנדומליות מאפילה על כוחם של קשרי המימן משתחררת יותר אנרגיה במעבדה מנוזל לגז

כלל: ככל שהחומר עובר למצב פחות מסודר (עלייה במספר החלקיקים, חימום,מעבר לפאזה פחות מסודרת) ככה האנרגיה שמשתחררת בצורת חום (קרי האנתלפייה) יותר גדולה

Question 22

האם לגרם של פוליסכריד ולגרם של גלוקוז יש את אותו אפקט על אוסמולריות התמיסה?

Answer 22

אוסמולריות היא תכונה שמושפעת אך ורק ממספר החלקיקים בתמיסה. למסה אין כל חשיבות ולכן אוליגוסכריד ומונומר של גלוקוז ישפיעו באותה מידה על אוסמולריות התמיסה

זה נקרא תכונה קוליגטיבית

Question 23

האם הוספה של גרם אחד של פוליסכריד תגרום לאוסמוזה מהירה יותר של המים מריכוז גבוה לנמוך מאשר הוספה של גרם אחד גלוקוז?

Answer 23

אין הבדל במהירות האוסמוזה, רק במספר החלקיקים

Question 24

מה ההבדל בין אוסמולריות לאוסמולליות?

Answer 24

ההבדל הוא ביחידות המדידה. בגדול בשני המקרים מתכוונים לכמות החלקיקם בתמיסה שמדברים על אוסמולליות או אוסמולריות

אוסמולליות- מספר החלקיקים לקילוגרם תמיסה

אוסמולריות- מספר החלקיקים לליטר תמיסה

מומס/ממס

Question 25

מהי המשוואה המייצגת את הלחץ האוסמוטי?

Answer 25

i=Factor van t hoff

שווה למספר היונים אליהם מתפרקת התרכובת נגיד עבור

NaCl

i=2

ניתן להחליף את M ב C

ריכוז..

Question 26

מהי תמיסה

איזוטונית

היפרטונית

היפוטונית

מה יקרה לתא אם ישמו אותו בכל אחת מהתמיסות הללו?

Answer 26

היפרטונית- תמיסה המכילה יותר חלקיקים ממה שיש בתא - מים יצאו מהתא כדי להשוות ריכוזים

היפוטונית- התמיסה מכילה פחות חלקיקים ממה שיש בתא- התא יהיה היפופוטם כלומר יתנפח כי המים ירצו להשוות ריכוזים עם התא

איזוטונית- ריכוז המומסים משני עברי הממברנה זהה, לא יקרה כלום לתא

Question 27

מהו חומר הידרופילי ומהו חומר הידרופובי?

מהו חומר אמפיפטי

Answer 27

חומר הידרופילי היא חומר שמסוגל ליצור קשרי מימן או שיש לו מטען קבוע (כלומר הוא פולארי)

החומר הידרופובי הוא חומר נייטרלי מבחינה חשמלית (לא פולארי) כמו קבוצות אלקיל גדולות וטבעות ארומטיות

חומר אמפיפטי הוא גם וגם- יש לו רכיב הידרופובי ורכיב הידרופילי כמו דטרגנטים

Question 28

כאשר משווים שתי מולקולות. מולקולה א אשר מורכבת מקשרים תוך מולקולרים שאינם פולארים, ואילו מולקולה ב הבנוייה מקשרים תוך מולקולריים פולאריים. בהנחה והמסה של שתי המולקולות היא זהה, מה ניתן לומר?

א. לשתי המולקולות תהיה נקודת רתיחה זהה

ב. למולקולה א טמפ רתיחה נמוכה משל ב

ג. תרכובת א היא במצב גזי

ד. למולקולה א טמפרטורת רתיחה גבוהה משל ב

ה. שתי התרכובות מצויות במצבי צבירה שונים

Answer 28

ב

Question 29

מה נשווה כדי לדעת איזה חומר הכי מסיס?

Answer 29

מי הכי מסיס? כלל דומה ממס דומה

יותר קוטבי= יותר מסיס במים כי המים קוטביים.

כמה שיותר מטען חשמלי = יותר מסיס

למה? מטען חשמלי במולקולה לא פולארית מגביר את היווצרותן של מיצלות במולקולות אמפיפטיות כי הוא רוצה לייצר קשר עם מימן והצד הלא קוטבי הוא בעל משיכה הדידת לקצוות לא קוטביים אחרים שגורמים להתקבצות המכדררת את המולקולה לצבר שנקרא מיצלה.

Question 30

איך נדע למי יש קשר הכי חזק?

Answer 30

למי קשר יותר חזק?

נבדוק את סוג הקשרים ואת כמות הקשרים (מסה מולארית ומידת סיעוף מגבירות את סך חוזק הקשרים ולכן T רתיחה עולה)

קשר סיגמא חזק מפאי, וחוזק הקשר הוא לפי מה שצוין בשקפים הקודמים

Question 31

מהו עיקרון לה שטלייה?

מה צריך לעשות כדי לקבל יותר

D

בריאקציה הבאה:

aA+bB <–> cC+dD

Answer 31

עיקרון לה שטלייה: בתגובות הפיכות, המערכת תמיד תנסה להגיד למצב תרמודינמי מועדף ולכן הריאקציה תתנגד לשינוי ויופעל מנגנון פיצוי שיתקן אותו

לכן כדי לקבל עוד D:

אפשר להסיר את D

להסיר את C

כלומר להגביר את יצור התוצרים

או

להוסיף A

להוסיף B

המערכת תשאף לתוצרים כי הופר האיזון

Question 32

לפי עיקרון להשטלייה

אם נגביר את ריכוז המגיבים מה יקרה לריכוז התוצרים?

אם נעלה את הטמפטורה ?

אם נעלה את הלחץ?

Answer 32

הגדלת ריכוז המגיבים: השיווי משקל יטה לטובת יצור עוד תוצרים והקטנת ריכוז המגיבים ולהפך

שינוי טמפרטורה: אם נעלה את הטמפרטורה שיווי המשקל יטה לטובת תגובה אנדותרמית- כלומר אם התגובה

A+B –> C+D

היא אקסותרמית, אז חימום יגביר את התגובה ההפוכה

A+B <– C+D

זה היה פועל הפוך במצב של קירור כמובן..

שינוי לחץ: העלת הלחץ תגרום להסטת שיווי המשקל לכיוון בו הלחץ יורד

Question 33

איך מחשבים מסה של מולקולה?

ריכוז במול לליטר ובגרם או מ”ג לליטר?

Answer 33

מסה

m=Mw x n- מסת החומר כפול מספר המולים

C= n/V- ריכוז במול לליטר

C=m/v ריכוז בגרם או מג’ לליטר

Question 34

מה ההבדל בין קובע שיווי המשקל K_eq

ל Q?

Answer 34

K_eq-הוא היחס בין מגיבים לתוצרים כאשר כל אחד מועלה בחזקת המקדם הסטוכיומטרי שלו בשיווי משקל

k=תוצרים/מגיבים

Q= היחס בין מגיבים לתוצרים בכל רגע נתון

Q=K שמושג שיווי משקל

Question 35

מה משפיע על קבוע שיווי המשקל Keq?

Answer 35

Keq מושפע אך ורק מטמפרטורה

Question 36

מהי אנרגיית אקטיבציה/שפעול?

מהם “אבני הבניין” של אנרגיית האקטיבציה?

Answer 36

אנרגיית אקטיבציה-האנרגיה הדרושה למעבר ממגיבים לתוצרים

(הסף האנרגטי הדרושה להתרחשות תגובה)

אנרגיית אקטיבציה בנויה מ4 גורמים:

א. חופשיות האטומים- כלל שיש יותר מרחק תזוזה כך הסיכוי למפגש פורה נמוך יותר (הבעיה נפתרת עי אנזימים שמגבילים את חופש התנועה)

ב. התמוססות- כדי שמפגש פורה יתרחש צריך להיפטר מהחומרים המקיפים אותו (בעיה שנפתרת עי בידוד הסובסטרט עי אנזימים או בידוד עי מולקולה מתחרה)

ג. עיוות הסובסטרט- כדי שתגובה תתרחש לעיתים החומר חייב לעבור דרך מצב ביינים לא יציב (אינזים פותר את הבעיה עי הקלת מצב המעבר הלא יציב)

ד. סטראוכימיה- לעיתים שני המגיבים חייבים להיות בפוזיציה ואוריינטציה מאוד ספציפית (וגם את זה אנזים פותר כי הוא מכוון את הסטראוכימיה הדרושה)

Question 37

האם אנזימים מסוגלים להוריד את האנרגייה החופשית של מצב המעבר?

מה לגבי האנרגיה החופשית של הריאקציה?

Answer 37

אנזימים מורידים את האנרגיה החופשית של מצב המעבר, אבל לא של הריאקציה עצמה

(כלומר אין השפעה מגיבים ותוצרים)

Question 38

תגובה כימית מתרחשת כאשר לתוצרים אנרגיה כימית __ משל המגיבים

מהם 5 הדברים שמסוגלים לזרז ריאקציה?

Answer 38

תגובה כימית מתרחשת כאשר לתוצרים אנרגיה כימית נמוכה משל המגיבים

ריאקציה מזורזת ע”י כל דבר שמוסיף לה אנרגיה:

חום

שקשוק

חשמול

זרז כימי-קטליזטור

אנזימים

כל אלו מורידים את אנרגיית האקטיבציה

Question 39

אנרגיית אקטיבציה נתונה על פי המשוואה:

Answer 39

Ea= - RTln(k/A)

R – gas constant

K – reaction rate coefficient

A – Pre-exponential factor, an empirical relationshpip bwn temo and rate coefficient. S-1

ובתכלס, המשוואה הזאת היא פשוט ערבול של משוואת ארניוס-שמתארת תלות של קצב התגובה בטמפרטורה

Question 40

ככל שאנרגיית האקטיבציה גבוהה יותר כך הריאקציה ___?

Answer 40

אטית יותר, צריך לגייס יותר אנרגיה כדי לעבור את מחסום ההפעלה.

Question 41

קצב הריאקציה נתון עי

K

הקבוע הקינטי

ככל ש

K

יותר קטן- מה קורה לקצב הריאקציה?

Answer 41

the smaller the K the bigger the Ea(Activation energy)

so big K means small Ea

גיוני- אם קצב הריאקציה מהיר סימן שלא צריך לשבור מחסום אנרגיה גדול כדי שהיא תתרחש

Question 42

מהי השפעת הריכוז של המגיב על קצב הריאקציה? פרט מה יקרה בתגובה מסדר אפס ראשון ושני

Answer 42

השפעת הריכוז תלויה בסדר התגובה

עבור תגובה מסדר 0

rate=K[A]⁰- אין השפעה על קצב התגובה אם נשנה ריכוזים

עבור תגובה מסדר ראשון

rate=k[A]^m[B]ⁿ-הכפלת הריכוז מכפילה את קצב התגובה פי אותו גודל

m= סדר תגובה עבור A n=סדר התגובה עבור B A+B–> C A—>B+C

תגובה מסדר שני

rate=K[A]²-הכפלת הריכוז מעלה את קצב הריאקציה בריבוע

2A+3B–>4C 2A–>2B+C

Question 43

מה נכון לגבי המשוואה

rate=k[A]^m[B]ⁿ

אם ידוע ש m=n=1

?

Answer 43

פשוט נציב

rate=k[A]^m[B]ⁿ

rate=k[A]¹[B]¹ נחבר חזקות

Rate=k[AB]²

קיבלנו תגובה מסדר ראשון בריבוע לכן זה תגובה מסדר שני

Question 44

כיצד מחשבים בפשטות את קצב התגובה ?

Answer 44

rate=dC/dT=C₂-C₁/T_2-T₁

בקיצור- קצב התגובה הוא השינוי בריכוז לחלק בשינוי בזמן

Question 45

מהו שלב קובע קצב? האם האנרגיה שלו נמוכה או גבוהה ביחס לשאר שלבי הריאקציה?

Answer 45

שלב קובע קצב הוא השלב האיטי - זה שהסיכוי שיתרחש יותר נמוך ולכן הוא מכתיב את קצב הריאקציה כולה

אנרגיית האקטיבציה של שלב זה הכי גבוהה ולשלב המהיר אנרגייה נמוכה

Question 46

הגדר:

אנרגייה חופשית של גיבס

אנתלפייה

אנטרופיה

Answer 46

אנרגייה חופשית של גיבס- היא כמות האנרגיה שניתן להפיק ממנה עבודה עבור תהליך מסויים

אנתלפייה- היא כמות האנרגיה המצויה בקשרים שבמערכת.

אנתלפיה שלילית= משמעותה תהליך פולט אנרגיה , אקסותרמי

אנתלפיה חיובית= תהליך צורך אנרגיה, אנדותרמי קולט חום או אנרגיה מהסביבה

כאשר האנתלפייה חיובית היא קלטה חום בשיעור כלשהו מהסביבה ולכן עבור הסביבה אותו ערך יקבל סימן הפוך- של אובדן אנרגייה כלומר שלילי

אם החומרים במצב יסוד אז תקף - יש העלות בחזקת המקדמים הסטוכויומטרים dH=תוצרים-מגיבים

אנטרופיה- מדד תרמודיני המייצג את כמות אי הסדר במערכת. בטבע כל מערכת שואפת להגדיל את האנטרופיה שלה והקטנתו היא מצב שמצריך השקעת אנרגיה

Question 47

מה ההבדל בין

dH, dH⁰

dG, dG⁰

Answer 47

dH-בלחץ קבוע

dH⁰-בלחץ קבוע ו25 מעלות צלסיוס

dG- לחץ קבוע 1 בר

dG⁰- כל הגזים בלחץ 1 בר, כל הריכוזים 1 מולאר או מול, ולרב ב25 מעלות/ 298 קלווין

Question 48

האם ΔG משתנה במהלך הריאקציה?

Answer 48

בטח- זה פונקצית מצב. מה שמשפיע עליו הוא:

שינוי בריכוזים

טמפרטורה

שינוי באנטרופיה-שינוי במספר החלקיקים ושינויים קינטיים

שינוי באנתלפייה

בקיצור פשוט צריך לזכור את המשוואות שמייצגות אותו וככה נדע מה משפיע

Question 49

מהי מידת הספונטניות של המערכת כאשר dG

חיובי/שליל/אפס

Answer 49

• אם ΔG שלילי – הריאקציה היא ספונטנית
• אם ΔG חיובי- הריאקציה בכיוון ההפוך היא ספונטנית
• אם ΔG שווה ל-0 הריקציה במצב של שו”מ כימי
• זכרו תמיד, “המטרה” של כל מערכת היא לרדת ככל הניתן באנרגיה

Question 50

מה קורה לאנטרופיה כאשר

הנפח גדל

הלחץ עולה

החומר עובר לפאזה יותר מסודרת

המסה המולארית גדלה

המולקולה מורכבת מיותר יסודות

Answer 50

הנפח גדל-אנטרופיה עולה כי יותר מרחב תנועה

הלחץ עולה- אנטרופיה קטנה כי יש פחות מרחב תנועה בגלל אפקט הדחיסה

החומר עובר לפאזה יותר מסודרת-אנטרופיה קטנה כי אי הסדר קטן

המסה המולארית גדלה- אנטרופיה גדלה כי רמות האנרגיה צפופות יותר

המולקולה מורכבת מיותר יסודות- אנטרופיה גדלה

Question 51

מהו steady state? מתי בני אדם מגיעים לשיווי משקל?

Answer 51

מצב יציב הוא מצב בו אין שינויים בריכוזים של המגיב והתוצר אבל מושקעת אנרגיה כדי לשמר אותם

אנחנו מגיעים לשיווי משקל כשאנחנו מתים…וכל אורגניזם בעיקרון

Question 52

מהגורמים הבאים- מה משפיע על דלתא ג’י ומה לא?

מצב המעבר

ריכוזים של חומרים

טמפרטורה

קבוע שווי משקל K

קבוע הריאקציה Q

אנתלפייה

אנטרופיה

אניזמים

קצב הריאקציה

שינויים בPH

Answer 52

מצב המעבר-משפיע, בהקשר הזה כן אפשר להזכיר אנזימים כי הם מורידים את ההפרש של אנרגיית האקטיבציה של מצב המעבר

ריכוזים של חומרים-משפיע לפי dG=dG⁰+RTln(products/reactents)

טמפרטורה- משפיע

קבוע שווי משקל K-משפיע לפי המשוואה הנל יכול להיות שם K או Q

קבוע הריאקציה Q- כנל

אנתלפייה-משפיע

אנטרופיה-משפיע

אניזמים-לא משפיע

קצב הריאקציה-לא משפיע

שינויים בPH-לא משפיע

Question 53

מהן שלושת ההגדרות של חומצה ובסיס?

Answer 53

חומצה:

חומר שמעלה בסביבה מימית את ריכוז יוני ההידרוניום H+/H3O+

חומר שיודע למסור פרוטון

לפי לואיס- חומר שמקבל אלקטרונים

בסיס

חומר שמעלה בסביבה מימית את ריכוז יוני הOH-

חומר שרוצה לקבל H+

לפי לואיס זה חומר שמוסר אלקטרונים

Question 54

ככל שחומצה יותר חזקה ה Ka

שלה יותר..?

Answer 54

גבוה.

חומצה חזקה= K_a גבוה

PK_A נמוך- כי זה לוגרתמי.

Question 55

ככל שהחומצה חזקה יותר- ככה ה

PH חומצי יותר

נכון או לא נכון?

Answer 55

לא נכון

PH

הוא לא אומר לנו כלום על החומצה זה שני מושגים לא קשורים. זה מושג שמתיחס נטו לריכוז יוני ההידרוניום בתמיסה מימית בלבד.

נניח שיש לי 10^-6 מולקולת חומצה כלורית בתמיסה בגלל שהיא חומצה חזקה היא מוסרת 100% מהפרוטונים שלה ולכן ריכוז הפרוטונים בתמיסה הוא 10^-6 כלומר

ph=-log(10^-6)=6

לא כל חומצה עוברת 100% דיסאסואציה ולכן להסיק משהו על חוזק החומצה זה שגוי, וגם

PH=6 זה נחשב דיי בסיסי אז מה למדנו פה על החומצה?

Question 56

בתא שלם, השינוי באנרגיה החופשית של ריאקציה

ΔG

מזורזת אנזימטית שונה באופן משמעותי מהשינוי באנרגיה החופשית של אותה הריאקציה בתנאים סטנדרטים

ΔG⁰

. ההסבר הטוב ביותר לכך הוא שבתא שלם:

• א.אנרגיית האקטיבציה שונה באופן ניכר
• ב.הריאקציה בתא היא תמיד סביב שיווי משקל כימי
• ג.אנזימים בתא מבוקרים באופן אלוסטרי
• ד.המגיבים הם לא בריכוז 1 מולאר
• ה.הריאקציות מזורזות על ידי מספר אנזימים במקביל

Answer 56

ד

פר הגדרה

Question 57

מהו מספר חמצון?

מה המספר חמצון של חמצן מימן,תרוכבת טעונה, תרכובת לא טעונה

Answer 57

מספר חמצון או דרגת החמצון של יסוד כימי במולקולה או קומפלקס הוא המטען של האטום המייצג אותו בלבד

מספר החמצון של חמצן ברוב תרכובותיו הוא 2- (לא בפרוקסידים

מימן ברוב התרכובות הוא 1+, ביונים פולי אטומים סכום מספרי החמצון = מטען היון

מספר חמצון של יסוד חופשי הוא תמיד 0.

סכום מספרי החמצון במולקולה נייטרלית הוא 0. ביון, סכום מספרי החמצון שווה למטען היון.

Question 58

לוודא שמכירים כל משתנה בתמונה הנל

Answer 58

Ka- קבוע הפירוק של חומצה רק במים

Kb- קובע פירוק של הבסיס במים

ריכוז המים הוא מספר קבוע 55.5M

Ka בעל ערך גבוה מעיד על חומצה חזקה, ככל שערך ה PKA נמוך יותר- החומצה חזקה יותר (נכון גם לגבי בסיס)

ניתן לבטא את K גם בסקאלה לוגריתמית כ PKA פשוט עושים –log לK

-log10^x= -x

Question 59

מהו התנאי ל

PH נייטרלי=7

?

Answer 59

זה תקף רק ב25 מעלות כי אז מדדו ומצאו ש

K_w=10^-14=ph=14

PH נייטרלי זה

[H+]=[OH-]=pOH+PH=14

Question 60

ידוע כי באפס מעלות

K_W=10^-14.44

וב75 מעלות הוא

K_W=10^-12.71

מה הPH

הנייטרלי של המים ב0 מעלות?

Answer 60

אם ב0 מעלות ה

PH=14.94

אז האמצע שלו זה הנייטרלי

14.94/2=7.47

Question 61

K_a ∙ K_b = [H₃O⁺][OH^‾] = K_w

log(Ka ∙ Kb)=log([H3O+][OH‾]=log(K_w)

Log(Ka)+log(Kb)=log([H3O+])+log( [OH‾])=-14

pKa+pKb=pH+pOH=14

Answer 61

לוודא שזוכרים את כל מה שיש פה

כל עוד הטמפ’ היא 25, קבוע השו”מ לא ישתנה והרשום מעלה נכון

Question 62

מה זה בופר?

Answer 62

הבופר משמש כ”מגן “ של קבלה או מסירת פרוטונים בתוך הטווח הבופרי שהוא בעצם קבוע החומצה

pKA+-1

אז מה זה בופר: (תקף גם לבסיס)

הורדנו את ה ph

ל0 ע”י הוספת המון חומצה, ואז מה קורה? התמיסה רווויה בפרוטונים כאשר בסיס פוגש בתמיסה כזאת הבסיס קולט אותם בראבק, ואז הPH

מתחיל לעלות ברגע שמטוטר בסיס לתמיסה החומצית

בטטירציה הבא של בסיס חזק, הסיכוי הסטטיסטי ש oh-

יפגוש פרוטון יורד כי הרבה כבר נקלטו, יש סיכוי שעכשיו הוא יקח פרוטון מהחומצה ולא מהתמיסה, זה אומר שאם מרבית הפרוטונים נלקחו מהחומצה האצטית ולא מהתמיסה בקושי יהיה שינוי בתמיסה- זה ממשיך עוד ועוד (תחום הבופר) עד שכל החומצה האצטית תמסור את הפרוטון, שם למעשה נגמר תחום הבופר והחומצה תתחיל לקחת פרוטון מהתמיסה ותגרום לשינוי בPH.

הבופר מגן על התמיסה בpka +-1

*אם שואלים מההבדל בPH בין 0 ל3? התשובה תהיה פי 1000 כי בסקאלה הלא לוגריתמית PH=3 הוא למעשה 10^3

Question 63

חוקי האצבע של PH

אם הPH

עלה מ5 ל10 אז הוא פי…

10x10x10x10x10=10⁵

הורדה של ה PH

פי 3

גורמת ל

עלייה בריכוז H+ פי 3

ירידה בריכוז OH- פי 3

עלייה של הPH

פי 3

גורמת ל

עלייה בריכוז הידרוקסיל פי 3.. וכן הלאה

Answer 63

חוקי האצבע של PH

אם הPH

עלה מ5 ל10 אז הוא פי…

הורדה של ה PH

פי X

גומרת ל

עלייה של הPH

פי X

גורמת ל

Question 64

מהו ה

PH

של תמיסת בסיס חלש שריכוז 0.75 מולאר שעובר יוניזציה (ביסוס) בשיעור של 6%?

Answer 64

c=(0.75*6)/100=0.045M

זהו ריכוז יוני הOH

ועכשיו נחשב את הPH

poh=-log[oh-]=-log0.045=1.35

ph=14-1.35=12.6

Question 65

-אנדרסון הלסלבלך לוודא שאני זוכרת

Answer 65

De- הגרסא של החומצה שלי הפרוטון (בסיס מצומד) deprotonated

Pro- חומצה מצומדת protonated

Question 66

מה יש יותר/חומצה או בסיס?

pH>pKa

pH=pKa

pH<pka>
</pka>

Answer 66

pH<pka>Deptoronated</pka>

pH=pKa Protonated=Deptoronated

pH>pKa Protonated<deptoronated>
</deptoronated>

Question 67

רעלן הקיסוס בעל מבנה כבתומנה המצורפת ו pKa=8.

מומלץ להסיר את הרעלן מהעור במהירות האפשרית שכן הוא גורם לכוויה חמורה. מה מהבאים הוא הדרך הטובה ביותר לבצע זאת?

א. שטיפה במים

ב. שטיפה במים וסבון

ג. שטיפה במים סבון וסודה לשתייה (NaHCO3)

ד. שטיפה במים סבון וחומץ (CH3COOH)

Answer 67

ג

השרשרת הארוכה היא אזור סופר הידרופובי לכן כדי להגביר מסיסות אנחנו צריכים להשמש בממס אמפיפטי,הוספה של סודה לשתייה תעודד דה פרוטונציה ולכן יווצרו מיצלות יותר טוב.

Question 68

חומר מחמצן ___ אלקטרונים

חומר מחזר___אלקטרונים

Answer 68

• חומר מחמצן – חומר המושך אלקטרונים בתגובה כימית
• חומר מחזר – חומר המוסר אלקטרונים בתגובה כימית

) “מחזר נותן את הזר (מוסר אלקטרון)” והוא עובר חמצון

• מכאן, שהחומר המחמצן – מסרו לו אלקטרונים ולכן עובר תהליך של חיזור, ואילו החומר המחזר שלקחו לו אלקטרונים עובר תהליך חמצון
• כיצד נדע האם התרחשה תגובה כימית מסוג חמצון חיזור? נראה שינוי במספרי החמצון של אטום מסויים, כל אטום, במעבר ממגיבים לתוצרים.
• שימו לב שגם אם עברו פרוטונים, במידה ועברו אלקטרונים ומס’ החמצון השתנה – מדובר בתגובת חמצון חיזור

Question 69

FAD+ NADH+,H,O

מי מחמצן מי מחזר?

Answer 69

NADH,H- מחזרים

O NAD+ FAD- מחמצנים

Question 70

מהו

E° ?

Answer 70

פוטנציאל הרידוקס- נטטייה של חומר לעסור ריאקצית חיזור- כלומר ככל שהפוטנציאל יותר גבוה ככה החומר מחמצן חזק יותר

ככל שדלתא E0

יותר גדול בערכו המוחלט, כך הריאקציה רחוקה יותר משו”מ

הפרש הפוטנציאלים הינה תכונה אינטנסיבית

אלקטרוליזה הינו ביצוע תהליך כימי בכיוון ההפוך לספונטני באמצעות השקעת אנרגיה – ניתן להפיק מתכות

פוטנציאל שלילי= נטייה לקחת אלקטרון

פוטנציאל חיובי= נטייה למסור (מחמצן חזק יותר ככל שהפוטנציאל יותר גבוה)

עוד מושג של ספוטנטניות התגובה אם הפרש רידוקס של התא(פוטנציאל התא הכולל) חיובי = תגובה ספונטנית=אנרגיה חופשית שלילית

Question 71

אם פוטנציאל הרידוקס של המחמצן גבוה משל המחזר- התגובה ספוטנטנית או לא?

Answer 71

Ee°_cell = e°מחמצן- e°מחזר

מוסר-קולט=פוטנציאל התא

ידוע שפוטנציאל התא הכולל הוא חיובי כאשר

dG שלילי

לכן התגובה ספונטנית

Question 72

E⁰_cell>0

E⁰_cell<0

E⁰_cell=0

מה קורה ל dG?

Answer 72

E⁰_{cell>0- שפוטנציאל התא חיובי הוא שלילי,ספונטני}

E⁰_{cell<0שפוטנציאל התא שלילי הוא חיובי, לא ספונטני}

E⁰_{cell=0 שיווי משקל}

Question 73

למי מהיסודות יש פוטנציאל רידוקס הכי גבוה?

כלומר נטייתו לקלוט אלקטרון הכי חזקה

Answer 73

חמצן

Question 74

הגרסא הכי מחומצנת תכיל הכי הרבה___

הגרסא הכי מחוזרת תהכיל הכי הרבה___

אלקטרונים נעים מפוטנציאל רידוקס__ל פוטנציאל___

Answer 74

הגרסא הכי מחומצנת תכיל הכי הרבה חמצנים

הגרסא הכי מחוזרת תהכיל הכי הרבה מימנים

אלקטרונים נעים מפוטנציאל רידוקס נמוך לפוטנציאל גבוה

לכן הם נעים מNADH

לחמצן ולא להפך

Question 75

Answer 75

C

שימו לב לשיטהה של מי שכתוב נכון פחות מי שכתוב הפוך

שיטת פתרון: בתכלס, צריך לבדוק את חצאי הריאקציות, ולחבר עם הריאקציה ההפוכה ולראות מתי מתקבל פוטנציאל תא כולל חיובי. יש לזכור להפוך את הסימן כאשר הופכים את כיוון התגובה.

זה יקח מלא זמן- לכן נפתור לפי כללי האצבע: במקום לפתור לפי מחמצן- מחזר , נחשב לפי : מי שכתוב נכון- מי שכתוב הפוך

(בחלק הראשון כתוב את הכיוון הנכון)

*לא הפוך סימנים כאשר פועלים לפי כלל האצבע

ככה נראה, מי שמקבל סימון חיובי הוא ספונטני

*אם קיבלנו שני מספרים חיוביים- לא בוחרים בינהם, זה לא מי שהמספר שלו יותר חיובי הוא יותר ספונטני לכן יש טעות חישוב בטוח.

* מה זה אומר אם יש מספר אחד יותר חיובי ממספר חיובי אחד אחר- אין קשר בין הפרש הפוטנציאל של התא לקצב התגובה! המשמעות של ערך חיובי גבוהה הוא יותר אנרגיה =dG יותר שלילי

In the physical sciences, an intensive property (also called a bulk property, intensive quantity, or intensive variable), is a physical property of a system that does not depend on the system size or the amount of material in the system: it is scale invariant.

By contrast, an extensive property (also extensive quantity, extensive variable, or extensive parameter) is one that is additive for independent, noninteracting subsystems.[1] It is directly proportional to the amount of material in the system.

For example, density is an intensive property of a substance because it does not depend on the amount of that substance; mass and volume, which are measures of the amount of the substance, are extensive properties.

Note that the ratio of two extensive properties that scale in the same way is scale-invariant, and hence an intensive property.

Question 76

כל המדדים התרמודינמים

Answer 76

פוטנציאל תא חיובי= dG שלילי

n- מספר מולי האלקטרונים שעברו

-לוודא מה זה n (לוודא שזה לא מקדם סטוכיומטרי כי אני לא בטוחה)

-

Question 77

בהינתן כי הריאקציה הנ”ל מתבצעת במערכת סגורה עם פחמן דו חמצני במצב גזי, בתמיסה מיימית, ובהינתן כי הריקאציה הורשתה להגיע לשיווי משקל כימי, כיצד ניתן להגביר את ייצור הביקרבונאט?

• א.הוספת חומצה אצטית
• הוספה של האנזים Carbonic anhydrase ב.

המזרז את הריאקציה הנ”ל

-ה. העלת ה

PH של סביבה מימית

-ד.הפחתה של הלחץ החלקי של פחמן דו חמצני

•

Answer 77

ג

הסבר: שאלת לה שטלייה

סעיף א: אם הוספתי חומצה אצטית הוספתי עוד פרוטונים לכן הריאקציה תרצה ללכת לכיוון המגיבים כדי לתקן את ההפרעה לכן א לא אפשרי

סעיף ב: אנזימים לא קשורים לכיוון הריאקציה כי אנזימים משפיעים רק על קצב הריאקציה

סעיף ג: הורדת ריכוז הפרוטונים בתמיסה יגרום לריאקציה ללכת ימינה לייצור מוגבר של ביקרבונט

סעיף ד: הורדת ריכוז הפחמן הדו חמצני תפעיל מנגנון פיצוי לכיוון המגיבים

he carbonic anhydrases (or carbonate dehydratases) form a family of enzymes that catalyze the rapid interconversion of carbon dioxide and water to bicarbonate and protons (or vice-versa), a reversible reaction that occurs rather slowly in the absence of a catalyst.[1]

Question 78

נתונים שני חצאי התא באים

pyruvet+2H⁺ + 2e^- –> lactat E⁰_cell=-0.185 v

NAD⁺+2H⁺ + 2e^- –>NADH + H⁺ E⁰_cell=-0.32 v

מהו פוטנציאל החמזור של התא?

Answer 78

פוטנציאל החמזור של הצמד NAD/NADH

יותר שלילי מהצמד

lactat/pyruvet

לכן בתנאים סטנדרטים

NAD+ הוא מחזר חזקיותר מלקטט

ולכן

Etot=-0.185+(-0.32)=0.135v

שיטות יותר פרקטיות:

מחמצן- מחזר=Etot

אם יש לנו שתי מחציות תא ואלקטרונים בצד שמאל זה חיזור

צד ימין זה חמצון

A+e–>A חיזור

C–>C+2e חמצון

אם צריך לסדר את התגובה ובשניהם אנחנו קוראים אלקטרונים בצד שמאל:

זה שיש לו פוטנציאל יותר גבוה הוא המחמצן כלומר זה שלוקח אלקטרונים

צריך להבין מה הצמדים פה נגיד בשאלה שלנו זה לקטט ופירובט ו

NAD/NADH

לנאד יש פוטנציאל חמזור יותר גבוה לכן נחשב

פוטנציאל התא הכולל= פוטנציאל התא הנמוך- פוטנציאל התא הגבוה

שזה במילים אחרות

פוטנציאל התא= תרכובת מוסרת אלקטרונים-תרוכבת קולטת קולטת אלקטרונים