自由能 free energy
自由能 free energy 在物理化學(xué)中,按照亥姆霍茲的定容自由能 F與吉布斯的定壓自由能 G的定義, G=F PV ( p為壓力, V為體積)。在生物的反應(yīng)中,因?yàn)椤鳎?PV)可以忽略不計(jì),所以兩者是相同的。只有這樣, F的變化△ F=△ U-T△ S才成為主要討論的問(wèn)題( U、 T、 S分別是該系統(tǒng)的內(nèi)能、絕對(duì)溫度、熵)?!?F給出了生物反應(yīng)中釋放出來(lái)可用于做功的能量上限。其變化量(一般用△ G*表示)在生物學(xué)上使用時(shí)必須注意下列事項(xiàng):( 1)水的活度,可隨意設(shè)為 1.0進(jìn)行計(jì)算:( 2)因 [H ]=1M并不符合實(shí)際情況,一般認(rèn)為 [H ]=10-7 M( pH7),為了區(qū)別其符號(hào)寫成△ G0 ′;( 3)例如反應(yīng),因各種成分并非標(biāo)準(zhǔn)濃度( 1M),把實(shí)際濃度代入下式后其值△ G′就有問(wèn)題了;
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( 4)在共軛反應(yīng)中,要注意各種成分反應(yīng)的變化量之和;( 5)把△ G0 改為用平衡常數(shù)( Keq )表示,往往是很有用的。例如在 25℃下
△ G0 =-RT1nKeq =-1363log10 Keq
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