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ashao銀蟲(chóng) (著名寫(xiě)手)
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[交流]
哪位大俠能告訴我如何理解熵穩(wěn)定和焓穩(wěn)定啊？
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謝謝 ----------------------------- △ G f = △ Ht-T △ S f Napper 等使吉布斯自由能分析了導(dǎo)致絮凝的熱力學(xué)因素， 當(dāng)△ G f ＞ 0 時(shí)分散體系是穩(wěn)定的。當(dāng)△ G f 是負(fù)值時(shí)會(huì)產(chǎn)生絮凝。為了保證分散 體系的穩(wěn)定性，可通過(guò)以下 3 種方法調(diào)整△ G f 為正值。 （ 1 ）當(dāng)△ H f ＞ 0, △ S f ＞ 0 時(shí)，很明顯焓增加有利于穩(wěn)定，熵增加會(huì)對(duì)絮凝有利，是焓穩(wěn)定。 （ 2 ）當(dāng)△ H f ＜ 0, △ S f ＜ 0 時(shí)，焓增加不利，熵增加有利于穩(wěn)定，是熵穩(wěn)定。 （ 3 ）當(dāng)△ H f ＞ 0 ，△ S f ＜ 0 時(shí)，肯定△ G f ＞ 0 是不會(huì)產(chǎn)生絮凝的，稱之為熵—焓共同穩(wěn)定體系。 實(shí)驗(yàn)證明水性分散體系中焓穩(wěn)定更為普通，而在非水分散體系中熵穩(wěn)定則是常見(jiàn)的。 ---------------------------------------- 我只能從公式上理解，當(dāng)H其主要作用的時(shí)候是焓穩(wěn)定，S起主要作用的時(shí)候是熵穩(wěn)定。下面我這樣感性地理解對(duì)嗎？ ------------------------------------------- 熵穩(wěn)定假設(shè)膠體顆粒之間不能互相插入，因此相互接近時(shí)吸附層被壓縮，壓縮過(guò)程中熵減小，但是這種減小使得吉布斯自由能△G增加，進(jìn)而穩(wěn)定——△G＞0而不能反應(yīng)故而穩(wěn)定——感性理解為在熵起主要作用的條件下，不同的粒子之間存在了斥力而保證了膠體的穩(wěn)定； 而焓穩(wěn)定的理論前提為粒子之間的吸附層是可以相互重疊的，重疊產(chǎn)生了化學(xué)勢(shì)，這種化學(xué)勢(shì)形成時(shí)可能要破壞某種能量而需要吸熱，進(jìn)而H＞0，但是導(dǎo)致了整體的吉布斯△G增加，進(jìn)而穩(wěn)定——感性認(rèn)為因?yàn)殪势鹬饕饔玫臈l件下，不同的粒子之間存在了新的化學(xué)勢(shì)而穩(wěn)定，這個(gè)過(guò)程雖然有熵變，但焓變對(duì)于△G起主要作用 ------------------------------------- 大俠指教下吧，謝謝啦    |
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2樓2010-08-23 09:34:17
ashao
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3樓2010-08-24 10:40:24
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ashao(金幣+1):謝謝參與
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4樓2010-08-24 11:02:18
ynmyx
至尊木蟲(chóng) (職業(yè)作家)
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5樓2010-08-24 11:08:50
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7樓2010-08-24 12:38:29
ashao
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zz熵驅(qū)動(dòng)的意思可理解為熵增加引起的熵減小
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如何來(lái)理解熵驅(qū)動(dòng)的意思呢？當(dāng)然理解這個(gè)東西，熵必須還是建立在混亂程度的基礎(chǔ)上，因?yàn)檫@個(gè)是最直觀的解釋，更何況疏水作用是蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)形成的常見(jiàn)過(guò)程（實(shí)際過(guò)程）。這樣理解，熵驅(qū)動(dòng)，即是熵增加或減少對(duì)疏水作用的促進(jìn)。理解疏水作用，不得不考慮水分子的結(jié)構(gòu)。水分子是一種極性分子，而根據(jù)氫鍵的形成原理，聚在一起的水分子肯定會(huì)形成氫鍵，而且一個(gè)水分子平均與4個(gè)水分子形成四個(gè)氫鍵（也就是兩個(gè)氫原子與另外兩個(gè)水分子的氧原子形成兩個(gè)，氧原子與另外兩個(gè)水分子的氫原子形成兩個(gè)），并且每個(gè)氫鍵的鍵長(zhǎng)大約2.9nm，所以這個(gè)情況下的水分子呈現(xiàn)液態(tài)（冰分子是每個(gè)分子周?chē)骄?.4個(gè)氫鍵，鍵長(zhǎng)大約2.7nm,即相對(duì)而言，冰分子的鍵能較大，所以結(jié)合的更緊密，也即使水的固態(tài)形式）。而完整的液態(tài)水進(jìn)一步形成一個(gè)剛性很強(qiáng)的籠型結(jié)構(gòu)，包圍著可溶的極性分子。對(duì)蛋白質(zhì)中的肽鏈的疏水基團(tuán)（烴基團(tuán)，非極性基團(tuán)），因?yàn)楸舜硕际杷�，�?duì)水分子的作用相同，所以趨于結(jié)合在一起，即有一定的能量，從而形成肽鏈的折疊，同時(shí)也是為了滿足非極性分子在極性溶劑中的存在狀態(tài)�，F(xiàn)在是疏水作用在什么情況下形成？我這樣理解，蛋白質(zhì)溶于水，從分子角度來(lái)理解，氨基酸有溶于水的部分，有不溶于水的部分（疏水基團(tuán)），但不溶于水的部分如何存在容易中呢？總不能像不溶性電解質(zhì)析出來(lái)吧。因此，不溶于水的部分沖破被水分子包圍的籠型結(jié)構(gòu)，使得籠型結(jié)構(gòu)的水分子進(jìn)入到自由水，混亂程度增加，也就是熵增加，而熵增加是個(gè)不穩(wěn)定的狀態(tài)，需要繼續(xù)輔以分子的運(yùn)動(dòng)使得熵減下來(lái)，就使得沖破水分子包圍的不溶于水的部分又因?yàn)榇嬖谙嗤淖饔眯问綍?huì)聚在一起，為蛋白質(zhì)大分子的三維結(jié)構(gòu)的形成做貢獻(xiàn)，此種聚集就使得熵又減少了，所以疏水作用中的熵驅(qū)動(dòng)就是系統(tǒng)的熵變引發(fā)的反應(yīng)過(guò)程，而驅(qū)動(dòng)的意思可理解為熵增加引起的熵減小。 [ Last edited by ashao on 2010-8-25 at 09:46 ] |
8樓2010-08-25 09:33:00
ashao
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這樣；理解對(duì)嗎？
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焓驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，△H＜0放熱，△S＜0聚集，感性理解為：對(duì)于溶解放熱的來(lái)說(shuō)，釋放了能量（熱量），該能量一部分用于熵的減小了（熵自發(fā)的反應(yīng)應(yīng)該是增大），表現(xiàn)為焓推動(dòng)了熵的減小，即焓驅(qū)動(dòng)——同時(shí)，因?yàn)椤鱃=△H-T△S，負(fù)值的熵S增加↑則吉布斯G增加↑，不反應(yīng)而穩(wěn)定，即熵有利于穩(wěn)定而熵穩(wěn)定； 而熵驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，△H＞0吸熱，△S＞0分散，感性理解為：對(duì)于溶解吸熱的反應(yīng)來(lái)說(shuō)，熵自發(fā)增大的，但是這個(gè)增大的過(guò)程中有一種力量使得熵減小，具體說(shuō)來(lái)就是對(duì)于熵增大（更分散）引起的熵減�。ǚ稚⒌氖杷糠种g產(chǎn)生了更強(qiáng)的疏水作用力）作用促進(jìn)了水的疏水作用，這個(gè)過(guò)程中所需的能量通過(guò)吸熱的方式得到，即表現(xiàn)為焓△H＞0，因?yàn)檎麄�(gè)過(guò)程“由熵提供動(dòng)力”所以叫做熵驅(qū)動(dòng)——同時(shí)，因?yàn)椤鱃=△H-T△S，正值的焓H增加↑則吉布斯G增加↑，不反應(yīng)而穩(wěn)定，即焓有利于穩(wěn)定而焓穩(wěn)定； [ Last edited by ashao on 2010-8-25 at 10:31 ] |
9樓2010-08-25 10:02:49
10樓2010-08-25 10:23:36
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