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Freie Energie der Hydrolyse – Übungen

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Die Gibbs´ freie Energie der Hydrolyse ist eine freie Standardreaktionsenergie, die für eine Temperatur von 298 K und einen Druck von 1,013 bar definiert ist. Zusätzliche Bedingungen sind ein wässriges Medium, pH = 7 und, wenn Wasser als Reaktant wirkt, [Wasser] = 1 mol/l. Im Gegensatz zur herkömmlichen freien Standardreaktionsenergie ist sind die entsprechenden Reaktionen klar exergon. Die Edukte sind jedoch meist kinetisch stabil, so dass die Umsetzungen für ihren Ablauf Katalysatoren benötigen. Endergone Reaktionen (ADP zu ATP) kann man mit exergonen Reaktionen (Acetylphosphat zu Acetat und Phosphat) koppeln, so dass die Gesamtreaktion exergon bleibt. Das Beispiel hat Bedeutung für die Energiespeicherung. Die Fähigkeit einer Verbindung, Phosphatreste zu übertragen, wird als Phosphatgruppen-Übertragungspotential bezeichnet.

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Aufgaben in dieser Übung
Bestimme die Symbole und Eigenschaften zu den grundlegenden thermodynamischen Größen.
Charakterisiere die Hydrolyse hinsichtlich ihrer Thermodynamik und Kinetik.
Erkläre den Begriff der freien Standardbildungsenenergie.
Entscheide, ob endergone Reaktionen möglich sind.
Nenne die Bedingungen, bei denen die freie Energie der Hydrolyse bestimmt wird.
Finde mögliche Ursachen für die Begünstigung einer Hydrolyse im Wasser im Vergleich zu Gasphase.