أ .أشواق عبدالرحمن العطيوي

محضرة مختبرات- قسم الكيمياء-كلية التربية بالزلفي

تغيرات الطاقه

هناك العديد من الظواهر المشابهة التي تحدث في كل من نوعي الخلايا (Procaryotic وEucaryotic) التي المحنا إليها، وذلك فيما يتعلق بعمليات التمثيل الغذائي الحيوي والتي يطلق عليها مجتمعة التعبير "استقلاب" Metabolism. ويقصد بهذا التعبير محصلة التفاعلات الكيميائية التي تطرأ على مكونات الخلايا الحية. وتحدث في كل خلية حية عميات تحليل أو هدم (Catabolism) وبناء (Anabolism) في آن واحد، ويكون من نتيجة ذلك أن تستخدم الطاقة الناتجة من عمليات الهدم التي تطرأ على بعض المركبات في بناء مواد خلوية أخرى. وهكذا نشأ في الكيمياء الحيوية التعبير المسمى "دورة الطاقةEnergy Cycle " والذي يقصد به هدم بعض المركبات (التي تعتبر مصدراً للطاقة الكيميائية الكامنة) بواسطة تفاعلات انزيمية معينة لإنتاج عدة مركبات مختلفة غنية بالطاقة، تستعمل هذه الأخيرة بدورها في القيام بجميع الوظائف الفيزيولوجية المعروفة، بالإضافة إلى بناء مواد خلوية جديدة. ومن بين المركبات الغنية بالطاقة والتي تلعب دوراً أساسياً في عمليات الهدم والبناء هو النظام الذي يرمز له (ADP-ATP). والثاني بين هذه المركبين وهو ADP (ادينوزين ثنائي الفوسفات) يستطيع قبول مجموعة فوسفات من مركب آخر غني بالطاقة – يحدث انتاجه أثناء عمليات الاستقلاب المختلفة – ويتحول بذلك إلى ATP بدوره في تسيير العديد من تفاعلات البناء الحيوي Biosynthesis بالإضافة إلى أنه المصدر الرئيسي للطاقة لعمليات فيزيولوجية محددة كالحركة والإفراز وطرح الفضلات والنمو. وعندما يقوم بوظيفته هذه فإنه غالباً ما يتحول إلى ADP. ولتفهم تغيرات الطاقة المرافقة للعمليات الحيوية، لا بد من تعريف وفهم بعض التعابير الاساسية المستعملة في علم الديناميكا الحرارية (Thermodynamics)، وهو العلم الذي يبحث في تغيرات الطاقة المرافقة للعمليات الفيزيائية والكيميائية. لا بد من القاء نظرة سريعة ومختصرة على بعض الأمور التي تهمنا في هذه الدراسة. 2- مفهوم الطاقة الحرة Free Energy من التعابير التي تهم علماء الكيمياء الحيوية فيما يتعلق بتغيرات الطاقة في العمليات الحيوية التعبير الذي يطلق عليه "الطاقة الحرة" ويرمز له بالرمز (G). ويمكن أن نتكلم أحياناً عن محتوى الطاقة الحرة في مادة ما مع أن تلك الكمية لا يمكن قياسها عملياً. ففي التفاعل التالي عندما تتحول المادة A إلى المادة B في تفاعل كيميائي يمكن تمثيله كما يلي: B 1 A 2 نستطيع أن نتكلم هنا عن التغير في الطاقة الحرة الذي يرمز له عادة بالرمز (G) عندما تتحول A إلى B أو بالعكس، فإذا كان محتوى الطاقة الحرة في المادة الناتجة (Ga) أقل منه في المادة المتفاعلة (GA)، فإن القيمة G تكون سالبة، أي أن المادة المتفاعلة اغنى بالطاقة من المادة الناتجة، وبذلك تنطلق كمية معينة من الحرارة عندما يحدث التفاعل في الاتجاه (1) أي من اليسار إلى اليمين، ويمثل ذلك بالتالي: G = GB - GA كمية سالبة = عندما يكون:G < GB أن كون G سالبة معناه أن التفاعل يحدث ويرافقه نقص في الطاقة الحرة. أما عندما تعود المادة B فتحول إلى A فإنه يحدث زيادة في الطاقة الحرة أي أن G ستكون موجبة. وقد ثبت بالتجربة أن التفاعلات التي تحدث تلقائياً يرافقها نقص في الطاقة الحرة (G -)، أما التفاعلات المعروفة بأن (G) لها موجبة فإنها لا يمكن أن تتم إلا بإعطاء النظام المتفاعل الكمية اللازمة من الطاقة (على أية صورة من الصور) لتسيير التفاعل. وتسمى التفاعلات التي (G) لها سالبة بناشرة للطاقة Exergonic والتفاعلات التي G لها موجبة بماصة للطاقة Endergonic. ويجب التأكيد هنا أنه لا علاقة لمعدل سرعة التفاعل Rate of Reaction بقيمة G حتى ولو كانت تلك القيمة سالبة. فمثلاً يتأكسد الجلوكوز بواسطة الأوكسجين حسب المعادلة: C6H12O6 + 6 CO2 → 6 O2 + 6 H2O – 686 KCal/mole وقيمة G لهذا التفاعل (الناشر للطاقة) هي قيمة سالبة كبيرة تبلغ 686 كيلو كالوري/ المول الواحد من الجلوكوز. وهذه القيمة الكبيرة ليس لها أية علاقة بمعدل سير التفاعل. فعملية الأكسدة هذه قد تحدث خلال ثوان معدودة في المخبر إذا توفرت الظروف المناسبة للتفاعل وأهمها العامل اللمسي الضروري Catalyst. وتحدث العملية ذاتها في معظم الكائنات الحية بمعدل يتراوح بين بضع دقائق إلى بضع ساعات. وفي المقابل، فإنه يمكن حفظ الجلوكوز في زجاجة مناسبة على الرف لعدة سنين في وجود الهواء دون أن يطرأ عليه أي تغير يذكر (لا يتأكسد). ويمكن حساب التغير في الطاقة بالرجوع إلى بعض القيم الثروموديناميكية للمادتين A و B التي تربطها المعادلة التالية: G = H – T  S حيث H تمثل التغير في المحتوى الحراري للنظام المتفاعل أثناء حدوث التفاعل تحت ضغط ثابت. T درجة الحرارة المطلقة (مقياس كلفن Kelvin) التي يحدث عندها التفاعل. S التغير في الانتروبي Entropy أي درجة الفوضى أو التوزع العشوائي لجزيئات النظام المتفاعل. ومن الصعب قياس القيمة المطلقة للمحتوى الحراري والانتروبي في المواد المتفاعلة والناتجة، لكنه من الممكن قياس التغير الذي يطرأ عليها أثناء تحول كل من المادتين إلى المادة الأخرى. إذ يمكن قياس H بواسطة مسعر حراري Calorimeter (وهو جهاز بسيط يقيس الحرارة التي تنتج من تفاعل كيميائي ما تحت ضغط ثابت). أما كيفية قياس S و T فإنها تقع خارج نطاق هذا الموضوع. ولكن يمكن أن نستنتج من المعادلة أنه كلما كانت G سالبة أكثر كلما كان الجداء TS موجباً أكثر وهذا ما يحدث في التفاعلات الناشرة للطاقة. 3- قياس التغير في الطاقة Determination of (G) يتأثر التغير في الطاقة (G) لتفاعل عكسي مثل التفاعل (1) بتركيزات المواد المتفاعلة والناتجة. ومن الممكن اشتقاق المعادلة التالية التي تستعمل لحساب G عملياً. [B] G = G 0 + RT In [A] حيث G 0 تمثل التغير القياسي في الطاقة الحرة تحت شروط ثابتة (Standard Change in G) والذي سيشرح بعد قليل. T درجة الحرارة المطلقة. R ثابت الغازات العام. In [B] اللوغاريتم الطبيعي للنسبة بين تركيز المادة الناتجة إلى المادة (أو المواد) المتفاعلة A بالمول في اللتر وللدقة يجب أن تستبدل التركيز [B] و [A] بالنشاط أو التركيز الفعال aA و aA ولكننا نتغاضى عن هذا التصحيح لأن معامل النشاط لتركيز المركبات الخلوية نادراً ما يعرف. وعند الاتزان لا يحدث أي تحول من A إلى B (لأن التراكيزات تبقى ثابتة ما دامت ظروف التفاعل ثابتة) وبالتالي فإن التغير في الطاقة الحرة عند ذلك يصبح مساوياً الصفر أي : = 0 G (عند الاتزان) كذلك عند الاتزان: [B] = Keq [A] وبالتبديل في المعادلة نحصل على المعادلة التالية: O = G 0 + RT In Keq G 0 = - RT In Keq وهذه المعادلة تستعمل لحساب التغير في الطاقة الحرة تحت شروط ثابتة وهي الدرجة 25 ْ والثابتR = 1.987 كالوري/مول/درجة. ويحول اللوغاريتم الطبيعي إلى اللوغاريتم العادي (الأساس 10) بالضرب بـ 2.303 فتصبح المعادلة السابقة كما يلي: G 0 = - (1.987) (298) (2.303) log Keq G 0 = - 1363 log Keq وهذه العلاقة التي تربط بين G 0 وثابت الاتزان ذات أهمية كبيرة في تحديد G 0 لأي تفاعل معروف، من معرفة تركيزات المواد الناتجة والمتفاعلة عند الاتزان – ومنها يعرف Keq بسهولة – وبالتالي يمكن حساب G 0 . وبالطبع فإنه عندما يكون ثابت الاتزان كبيراً جداً أو صغيراً جداً فإن المعادلة السابقة لا تفيد في حساب G لأن تركيزات المواد الناتجة عند الاتزان تكون صغيرة جداً بحيث يصعب قياسها.

الساعات المكتبية

الساعات المكتبية 7 ساعات

من الساعه 8 صباحا 

حتى 2 ظهرا .

أرقام الاتصال

أرقام الاتصال:

      

 0164043878

 

   [email protected]

استبيان

استبيان للطالبات لعام 1435_1436

استبيان لمعرفة مدى المامك باساليب واجراءت الامن والسلامه فالمختبرات الكيميائية::


استبيان الامن والسلامه في المعامل

شاركينا وادعمينا برأيك بامانه ومصداقيه لنصل معا لتحقيق اهدافنا....



اخبار


أعلان هام

اعلان هام


على جميع طالبات قسم الكيمياء الراغبات في الفصل الصيفي للعام الدراسي 1435-1436هـ التوجه لتسجيل أسماؤهن لدى مشرفة القسم .




على جميع طالبات قسم الكيمياء مراجعة جدول الأختبارات النهائية للفصل الدراسى الأول للعام الجامعي 1435/1436هـ مع ابداء الملاحظات في أسرع وقت ممكن .




دورات الجوده


مواقع مهمه

موقع الرسمي لجامعة المجمعه:



وزارة التعليم العالي :


موقع بيوتات الكيمياء التعليميه:


موقع كيمياء ×كيمياء:


موقع كيمياء الأطفال:



صحيفة تواصل

صحيفة تواصل

الملف الصحفي لجامعة المجمعه

الملف الصحفي

مواقع التواصل لجامعة المجمعة

تويتر لجامعة المجمعه


جامعة المجمعه


 فيس بوك لجامعة المجمعه جامعة المجمعه

الدرر البهية في التحاليل الكيميائية

كل ما يخص الكيمياء التحليلة 

كل ما يخص الكيمياء التحليله فتالغة العربية

....

.youtubeChemistryZulfi

موسوعة الجدول الدوري

موسوعه شامله للجدول الدوري

ممثلون من الذرات في أصغر فيلم متحرك

كيمياء النعناع البري

صورة الهيموغلوبين

مجلة نيتشر – العدد الرابع والعشرون

سيرة حياة ـ جابر بن حيان ـ أبو الكيمياء

حمض النيتريك يلتهم عملة نحاسيه

(الوان الفرح) تفاعل الماء مع هيدروكسيد الكالسيوم

(ثورة غضب)السكر مع حمض الكبرتيك

10 عادات للشخصية الناجحة

1-  السعي للتميز.
2- تحديد الأهداف. 
3- ترتيب الأولويات.
4-  التخطيط.
ا5-  التركيز.
6-  إدارة الوقت.
7-  جهاد النفس.
8-  البراعة الإتصالية.
9-  التفكير الإيجابي.
10-  التوازن.

شمعة البرتقال

s

روابط الذرات




متراكبات









للجزيئات رقيق الكلمات


و لهذه الجزيئات رقيق الكلمات :

صغـيرٌ ثنـائي في ذرّاته
مـوهـوبٌ متعـدد في صفـاتهِ
لا يعـرف للـراحةِ من سبيـل
دءوبٌ متنقـلٌ في ترحـالهِ
أكـاد أضيع خطـاه التي
أجـدها من حـولي بنسمـاتهِ

غرائب علمية

طلاء المعادن

موقع تعلم الكيمياء

معلومه كيميائيه


  • الشاردة: (من الإغريقية “شرَد to go”) هي ذرة أو جزيئة فقدت أو كسبت إلكترون أو أكثر وبذلك أصبحت مشحونة إيجاباً أو سلباً على التتالي، فمثلاً معدِن الألمنيوم يتحول بفقده لثلاثة إلكترونات إلى شرجبة الألمنيوم Al3+ كشرجبة أحادية الذرة، على حين أن لا معدِن الكبريت يشكل شرسبات أُكسوكبريتية مثل شرسبة الكبريتات SO42– كشرسبة متعددة الذرات.

الطالب الكيميائي

لابد أن يهيئ نفسه تماما لإستقبال المعلومات الكيميائيه بوضوح وتركيز
ودقه عاليه في الفهم

حيث ان ظروف الطالب الكيميائي لاتسمح له بغير ذلك نظرا لتعدد المناهج
الكيميائيه إضافه إلى كثرة العناصر الكيميائيه


ويجب على الطالب الكيميائي أن يميز مابين العناصر الكيميائيه من حيث
خواصها المتعدده وأعدادها الذريه والكتليه
وكما نعلم حفظ الجدول الدوري يقلل من مشاكل قلة فهل الطالب الكيميائي

إحصائية الموقع

عدد الصفحات: 635

البحوث والمحاضرات: 66

الزيارات: 40561