Chemische Reaktion A+B↔↔\leftrightarrowC. Gleichgewicht VS Nicht-Gleichgewicht

Könnten Sie bitte bestätigen oder sagen, warum ich falsch liege?

Betrachten wir den stationären Zustand der chemischen Reaktion A + B k k + C , mit k + Und k die Vorwärts- und Rückwärtskurse.

Die Produktionsrate von A Ist: C k .

Die Produktionsrate von B Ist: C k .

Die Produktionsrate von C Ist: A B k + .

Das System befindet sich im thermodynamischen Gleichgewicht, wenn das detaillierte Gleichgewicht erfüllt ist. Mit anderen Worten, wir brauchen das C k = A B k + C A B = k + k .

Fazit: Ein Gleichgewichtszustand existiert immer, für jeden k , k +

Und dann jede Reaktion A + B C kann mit Gleichgewichtswerkzeugen modelliert werden? Wenn ja, was ist mit biologischen Systemen, die durch ATP aus dem Gleichgewicht gebracht werden?

(ist aber trotzdem auch hier Thema.)

Antworten (1)

Die Schlussfolgerung ist richtig: Für jedes System, das eine einzige Reaktion enthält, existiert ein Gleichgewicht (mit detaillierter Bilanz) für beliebige Werte der Geschwindigkeitskonstanten. Ich bin mir nicht sicher, was genau mit "Gleichgewichtswerkzeugen" gemeint ist, aber es stimmt, dass es keinen wirklichen Unterschied in der Kinetik eines Gleichgewichts- oder Nichtgleichgewichtssystems gibt, wenn es nur eine Reaktion enthält.

Dies ist jedoch im Allgemeinen nicht der Fall, wenn Sie mehr als eine Reaktion haben. Zum Beispiel, wenn Sie die Reaktion hinzufügen C D für Ihr System gilt dann immer noch, was Sie sagen - Sie können immer ein Gleichgewicht mit detaillierter Balance finden - aber wenn Sie dann die Reaktion hinzufügen D A + B dann stimmt es nicht mehr. Bei willkürlichen Geschwindigkeitskonstanten finden Sie im Allgemeinen einen stationären Zustand, in dem das detaillierte Gleichgewicht nicht besteht und stattdessen ein konstanter Materiefluss vorliegt A + B Zu C Zu D und zurück zu A + C nochmal. (Oder um den gleichen Zyklus in die entgegengesetzte Richtung.)

Bei biologischen Systemen, die von ATP angetrieben werden, sind im Allgemeinen viele Reaktionen beteiligt, und daher unterscheidet sich die Kinetik typischerweise von einem Gleichgewichtssystem. Dies ermöglicht Ihnen beispielsweise Dinge wie Grenzzyklen sowie Punktattraktoren.