Elev : Paiu Nicolae
CLS : XIII B
1). Ce sunt reactiile redox ?
Reactii de oxidare-reducere sau redox: reactii prin care se combina substante chimice care atrag electroni (de 14214g621o spre acestea se spune ca sunt reduse) cu substante chimice care cedeaza usor electroni (se spune despre aceste substante ca oxideaza). Un exemplu tipic: sodiul este oxidat de sulf:
Doi atomi de sodiu, fiecare avand un unic electron de valenta slab atras de catre nucleu, cedeaza electronul de pe stratul exterior pentru a completa stratul exterior al unui atom de sulf. Fiecare atom de sodiu este ulterior oxidat, rezultand ioni pozitivi Na+, in timp ce atomul de sulf este redus la un ion negativ S2-. Acesti ioni cu sarcini electrice opuse se combina, rezultand o molecula de sulfat de sodiu.
2). Reactii redox in bioenergetica:
Mecanismele de transfer ale energiei in celulele sunt componente ale cailor metabolice ale celulelor ce pot fi impartite in anabolice sau sinteza si catabolice sau de descompunere. Reactiile anabolice implica o crestere in structura biologica, iar cea de-a doua lege a termodinamicii are o crestere in entropia sistemului, este nevoie de energie. In contrast, reactiile catabolice implica o crestere a entropiei si o eliberare de energie.
Prin urmare este posibila directa legare a reactiilor anabolice si catabolice in organism. Atata timp cat energia eliberata prin catabolism este mai mare ca cea consumata prin anabolism, cea de-a doua lege este indeplinita. Dar in majoritatea reactiilor biologice cele doua aspecte (anabolismul si catabolismul) nu sunt legate direct si in loc de energie multa este utilizata cea intermediara. Deci caile catabiloce genereaza metaboliti (amino-acizi, acizi grasi-glucoza-zahar) si energii mari intermediare ce sunt cu totii folositi in anabolism. Energia compusilor fosfati si energia transferului electronilor sunt doua forme de mare energie intermediara generata de reactiile catabolice.
O forma de energie intermediara puternica comuna in metabolism este potentialul de transfer al electronilor sau potentialul de reducere al compusilor. Potentialul de reducere este reprezentat cu E0 ; potential de transfer al electronilor este o masura a afinitatii compusilor pentru electroni. Un potential de reducere negativ inseamna o mai mica afinitate a compusului pentru electroni si acestia sunt transferati de la compusii cu afinitate mica la cei cu afinitate mai pronuntata.
Sunt mai multi termeni importanti ce vor fi frecvent folositi pentru a ne referi la transferul de electroni. Un compus organic reduc sau reducator are electroni (i) liberi pentru transfer, deci poate fi considerat un agent reducator. Un agent organic oxidat sau oxidant poate accepta electroni (i), deci este un agent oxidant.
Dupa definitie numai un compus redus poate fi oxidat si numai unul oxidat poate fi redus. In reactiile biologice nu exista surse sau scaderi electronice; prin urmare cand un compus este redus, altul trebuie sa fie oxidat. Reactiile ce implica transfer de electroni in perechi sunt reactii redox.
Electroni pot sa circule intre cele doua celule galvanice prin intermediul puntii de sare (K,NaNO3, etc.) si daca proba A are o mica afinitate pentru e decat H2, e vor circula de la proba de referinta, iar un voltmetru va indica potentialul de reducere a probei A ca fiind negativ (E0<0 mV). Invers, daca proba A are o mai mare afinitate pentru e decat H, e vor circula de la H2 de referinta la proba, iar in acest caz E0>0mV. Asadar un potential standard redox pozitiv inseamna o mai mare afinitate pentru e ce trebuie sa circule de la afinitate mica la una mare ceea ce reprezinta o crestere a entropiei.
Intr-o pereche redox transferul de electroni are loc de la un reducator cu afinitate mica pentr e- la un oxidant cu o afinitate mai mare. Diferenta de energie este eliberata si disponibila spre a fi folosita.
|
