Kolokwium I - woda jako solwent Flashcards
Jakie wyróżniamy rodzaje słabych wiązań (oddziaływań) chemicznych?
- wodorowe
- hydrofobowe
- Van der Waalsa
Jaką moc mają wiązania mocne?
> 210 kJ/mol
Jaką moc mają oddziaływania wodorowe?
4,2 - 29 kJ/mol
Jaką moc mają oddziaływania hydrofobowe?
8,4 - 12,7 kJ/mol
Jaką moc mają oddziaływania Van der Waalsa?
< 4 kJ/mol
Ile wynosi średnia energia kinetyczna cząsteczki w 37°C?
ok. 2,5
Za jakie zjawiska są odpowiedzialne wiązania słabe?
- skraplanie gazów
- kondensacja
- tworzenie kryształów molekularnych
- asocjacja makromolekuł (białka)
Co powoduje, że wiązania wodorowe, hydrofobowe i Van der Waalsa są stosunkowo nietrwałe?
z uwagi na fakt, że energia tych oddziaływań i średnia energia cząstek w temp. pokojowej są porównywalne
Przez co są tworzone wiązania wodorowe?
przez atomy wodoru i atomy lub jony pierwiastków silnie elektroujemnych (F, O, N, Cl)
Z iloma silnie elektroujemnymi pierwiastkami jest jednocześnie związany wodór przez wiązania wodorowe?
z dwoma
Do czego prowadzi efekt sytuowania wiązań wodorowych na linii łączącej atomy?
do tworzenia struktur stabilizowanych wiązaniami wodorowymi
Co powodują silne wiązania wodorowe w roztworach wodnych HF?
powstanie trwałych anionów HF2 -
Co to jest dipol elektryczny?
układ dwóch ładunków elektrycznych Q>0 oznaczonych jako +Q i -Q (równych co do wartości bezwzględnej, ale mających przeciwne znaki) leżących od siebie w odległości R
Miarą czego jest 1 D [debaj]?
jednostką miary elektrycznego momentu dipolowego
Jakie wiązania są dłuższe: kowalencyjne czy wodorowe?
wodorowe
Co ma większą gęstość: woda czy lód?
woda
Jaką strukturę tworzy sieć cząsteczek budujących lód?
heksagonalną
Gdzie cząsteczki H2O są bardziej uporządkowane - w lodzie czy wodzie?
w lodzie
Gdzie cząsteczki H2O znajdują się bliżej siebie - w lodzie czy wodzie?
wodzie
Jak wpływa obecność wiązań wodorowych w cząsteczce na temperaturę wrzenia?
podnosi ją
Jakie związki nie tworzą wiązań wodorowych między sobą?
organiczne
Co tworzą cząsteczki wody w stanie ciekłym?
labilne asocjaty stabilizowane wiązaniami wodorowymi (są częściowo uporządkowane)
W jakiej temperaturze woda ma największą gęstość?
3,98°C
Co wykazuje zależność gęstości wody od temperatury?
anomalię
Co powoduje wzrost temperatury w cząsteczce lodu?
częściowe rozerwanie wiązań wodorowych, co powoduje zbliżanie się cząsteczek wody do siebie, a to prowadzi do wzrostu gęstości
Czym są jony kosmotropowe?
duże, jednoujemne lub dodatnie jony, które oddziałują słabiej z cząsteczkami wody niż cząsteczki wody między sobą
Co się dzieje z wiązaniami wodorowymi w roztworze pod wpływem jonów kosmotropowych?
nie zaburzają struktury wiązań
Jaka struktura klatratu tworzy się pod wpływem jonów kosmotropowych?
regularna
Jakie wyróżniamy jony kosmotropowe?
SCN- H2PO4- I- NH4 + Cs+ K+
Czym są jony chaotropowe?
małe, często wielokrotnie naładowane jony, oddziałujące mocniej z cząsteczkami wody niż cząsteczki wody między sobą
Co się dzieje ze strukturą wiązań wodorowych w roztworze pod wpływem jonów chaotropowych?
zaburzają strukturę wiązań
Jaka struktura klatratu tworzy się pod wpływem jonów chaotropowych?
pofałdowana
Jakie wyróżniamy jony chaotropowe?
SO4 2- HPO4 2- Mg2+ Ca2+ Li+ Na+ H+ OH-
Jakie wyróżniamy rodzaje oddziaływań Van der Waalsa?
- oddziaływanie trwałych dipoli (d-d)
- oddziaływanie trwałego dipolu z dipolem indukowanym (d-i)
- siły dyspresyjne Londona
Czym są siły dyspresujne Londona?
oddziaływania dyspresyjne powstałe na skutek przyciągania się chwilowych momentów dipolowych
Na skutek czego powstają siły dyspresyje Londona?
wskutek periodycznych zmian gęstości elektronów w cząsteczkach
Co powstaje na skutek periodycznych zmian gęstości elektronów w cząsteczkach?
małe momenty dipolowe o zmiennej orientacji
Na co mogą działać momenty dipolowe cząsteczek i co to powoduje?
mogą oddziaływać na sąsiednie powłoki elektronowe powodując efekt indukcyjny
Jakie znamy przykłady oddziaływania dipol-dipol?
jon - dipol wiązanie wodorowe dipol - dipol jon - dipol indukowany dipol - dipol idukowany siły dyspresyjne Londona
Jakie działanie dyspresyjne wykazują większe atomy?
silniejsze
Kiedy dipole indukowane przestają się przyciągać?
dipole indukowane zawsze się przyciągają
Jakie oddziaływanie dipol-dipol występuje w siłach dyspredyjnych Londona?
dipol indukowany - dipol indukowany
Jakimi siłami oddziałują na siebie atomy zawierające wypełnione orbitale?
- siłami przyciągającymi (dipol - dipol, dipol - dipol indukowany, dyspresyjnymi)
- siłami odpychającymi (odpychanie ładunków ujemnych)
Co warunkuje odległość cząsteczek w krysztale molekularnym lub cieczy?
odległość w której efekt nakładania na siebie siły przyciągającej i odpychającej atomów osiąga minimum
Jak zachowuje się wartość siły dyspresyjnej wraz ze wzrostem promienia atomowego?
rośnie
Jak zachowuje się udział energii oddziaływań dipol-dipol wraz ze wzrostem momentów dipolowych?
wzrasta
W ilu płaszczyznach usytuowane są komplementarne zasady w podwójnej helisie DNA?
w jednej płaszczyźnie
Iloma wiązaniami wodorowymi są stabilizowane pary cytozyna-guanina?
trzema
Iloma wiązaniami wodorowymi są stabilizowane pary adenina-tymina?
dwoma
Czym jest topnienie DNA?
jest to proces dysocjacji DNA
Od czego zależy temperatura topnienia DNA?
od ilości wiązań wodorowych (im jest ich więcej tym temperatura jest wyższa)
Jakie czynniki mają wpływ na wzrost temperatury topnienia DNA?
- wzrost masy cząsteczkowej podwójnej helisy DNA
- wzrost procentowej zawartości zasad C/G
Jakie wyróżniamy rodzaje struktury II-rzędowej białek?
α-helisa
β-harmonijka
Jakie wiązania wpływają na stabilizację struktury białek?
- wiązania wodorowe
- wiązania jonowe (mostki solne)
- oddziaływania hydrofobowe
- oddziaływania Van der Waalsa
- mostki siarczkowe
Co umożliwia powstanie licznych słabych oddziaływań między dwoma białkami?
komplementarne kształty, ładunki, polarności i hydrofobowości
Gdzie występują oddziaływania hydrofobowe?
wyłącznie w wodzie
Z jakiej cechy wody wynikają oddziaływania hydrofobowe?
z tendencji wody do usuwania spomiędzy siebie cząsteczek niepolarnych
Co powstaje wokół cząsteczki niepolarnej rozpuszczanej w wodzie?
uporządkowana struktura wody (podobna do struktury lodu) tworząca klatrat
Co tworzą makrocząsteczki w roztworze wodnym otoczone warstwą “lodu”?
stabilne roztwory koloidalne
Jaki efekt powoduje warstwa “lodu” otaczająca makrocząsteczki w roztworach wodnych?
utrudnia łączenie się białek w większe agregaty i wytrącanie się osadu
Czy wszystkie polarne rozpuszczalniki tworzą klatraty wokół substancji rozpuszczanych?
nie, wyłącznie woda
Dlaczego oddziaływania hydrofobowe umożliwiają asocjację cząsteczek niepolarnych wyłącznie w roztworach wodnych?
ze względu na obecność wielu wiązań wodorowych
Do czego prowadzi spadek całkowitej liczby wiązań wodorowych?
do wzrostu entropii układu
Co ułatwia tworzenie struktury III-rzędowej białek?
oddziaływania hydrofobowe
W jaki sposób białka w roztworach wodnych tworzą struktury III-rzędowe?
spontanicznie zwijają się dążąc do utworzenia struktury, w której powierzchnia kontaktu hydrofobowych grup jest jak najmniejsza
Co się dzieje z cząsteczkami wody tworzących strukturę klatratu wokół białka podczas procesu tworzenia struktury III-rzędowej?
spada liczba cząsteczek tworzących strukturę klatratu
Co powoduje wzrost entropii wody podczas tworzenia struktury III-rzędowej białka?
spadek entropii białka (wzrost jego uporządkowania)
Jak wysoka może być energia wielu wiązań słabych w przypadku dużej powierzchni kontaktu asocjujących makromolekuł?
może być porównywalna z energią wiązania kowalencyjnego
Jakie wyróżniamy modele komplementarności?
- model “zamka i klucza”
- model indukcyjnego dopasowania
O czym mówi model “zamka i klucza”?
zarówno miejsce aktywne enzymu, jak i substrat posiadają specyficzne, komplementarne względem siebie kształty
O czym mówi model indukcyjnego dopasowania?
enzymy są strukturami giętkimi, w związku z czym możliwa jest modyfikacja kształtu enzymu w wyniku interakcji z substratem
Jak nazywa się inaczej model indukcyjnego dopasowania?
model “ręki i rękawiczki”
Co umożliwia utworzenie struktury IV-rzędowej białka?
wiązania hydrofobowe
Czym są micelle?
strukturami, w których wszystkie grupy hydrofobowe lipidów są oddzielone od wody
Jaki stosunek do wody ma głowa lipidowa?
jest hydrofilna
Jaki stosunek do wody ma noga lipidowa?
jest hydrofobowa
Jaka jest entropia w roztworze, w którym lipidy tworzą micelle?
wysoka
Jaka jest “struktura” pośrednia między dyspersją lipidów w wodzie a micellą?
klastery lipidu
Czym się różni liposom od komórki?
stopniem komplikacji
Na czym polega efekt Tyndalla?
na rozproszeniu wiązki światła w roztworze koloidowym
Co umożliwia efekt Tyndalla?
rozróżnienie roztworu rzeczywistego od kolidu
Co się dzieje z ciśnieniem osmotycznym wraz ze wzrostem stężenia substancji?
rośnie
Dlaczego “średnica jonu” w roztworze wodnym jest większa?
ponieważ jest otoczony cząsteczkami wody tworzącymi klatrat
Ile wynosi osmolowość u wszystkich organizmów żywych?
0,31 (±10%)
Ile procent albumin występuje w osoczu?
7-9%
Ile procent albumin występuje w płynie pozakomórkowym?
1-2%
Co umożliwia ciśnienie onkotyczne?
prawidłową dystrybucję wody w tkankach
Co się dzieje jeżeli stężenie białek spada poniżej 3%?
powstają obrzęki (dominuje przechodzenie wody do tkanek)