Mga sistema ng redox at ang kanilang mga uri. Mga uri ng redox (redox) na reaksyon sa katawan ng tao. Pag-uuri ng mga nababaligtad na electrodes
Tukuyin ang mga reaksyon intermolecular, intramolecular at self-oxidation-self-healing (o disproportionation):
Kung ang oxidizing at reducing agent ay ang mga elementong bumubuo sa komposisyon magkaiba compounds, ang reaksyon ay tinatawag intermolecular.
Halimbawa: Na 2 S O 3 + O 2 Na 2 KAYA 4
sun-ok-l
Kung ang ahente ng oxidizing at ahente ng pagbabawas ay mga elemento na bumubuo sa parehong tambalan, kung gayon ang reaksyon ay tinatawag na intramolecular.
Halimbawa: ( N H4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + H 2 O.
v-l o-l
Kung ang oxidizing agent at reducing agent ay ang parehong elemento habang ang ilan sa mga atomo nito ay na-oxidized, at ang isa ay nabawasan, pagkatapos ay tinatawag ang reaksyon self-oxidation-self-healing.
Halimbawa: H 3 P O 3 H 3 P O4+ P H3
v-l / o-l
Ang ganitong pag-uuri ng mga reaksyon ay lumalabas na maginhawa sa pagtukoy ng mga potensyal na oxidizing at pagbabawas ng mga ahente sa mga ibinigay na sangkap.
4 Pagpapasiya ng posibilidad ng redox
mga reaksyonayon sa mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento
Ang isang kinakailangang kondisyon para sa pakikipag-ugnayan ng mga sangkap sa uri ng redox ay ang pagkakaroon ng isang potensyal na ahente ng oxidizing at ahente ng pagbabawas. Ang kanilang kahulugan ay tinalakay sa itaas, ngayon ay ipapakita namin kung paano ilapat ang mga katangiang ito upang pag-aralan ang posibilidad ng isang redox reaksyon (para sa mga may tubig na solusyon).
Mga halimbawa
1) HNO 3 + PbO 2 ... - hindi napupunta ang reaksyon, dahil Hindi
o–l o–l potensyal na ahente ng pagbabawas;
2) Zn + KI ... - hindi nagaganap ang reaksyon, dahil Hindi
v–l v–l potensyal na ahente ng oxidizing;
3) KNO 2 + KBiO 3 + H 2 SO 4 ...- ang reaksyon ay posible kung sa parehong oras
v-l o-l KNO 2 ay magiging ahente ng pagbabawas;
4) KNO 2 + KI + H 2 SO 4 ... - ang reaksyon ay posible kung sa parehong oras
Ang o - l in - l KNO 2 ay magiging isang oxidizing agent;
5) KNO 2 + H 2 O 2 ... - ang reaksyon ay posible kung kasabay nito
c - l o - l H 2 O 2 ay magiging isang oxidizing agent, at KNO 2
Ang ahente ng pagbabawas (o kabaligtaran);
6) KNO 2 ... - posibleng reaksyon
o - l / in - l disproportionation
Ang pagkakaroon ng potensyal na oxidizing agent at reducing agent ay isang kinakailangan ngunit hindi sapat na kondisyon para magpatuloy ang reaksyon. Kaya, sa mga halimbawang isinaalang-alang sa itaas, tanging sa ikalimang isa ay masasabing isa sa dalawang posibleng reaksyon ang magaganap; sa ibang mga kaso, kailangan ng karagdagang impormasyon: kung gagawin ng reaksyong ito energetically kapaki-pakinabang.
5 Ang pagpili ng oxidizing agent (reductant) gamit ang mga talahanayan ng mga potensyal na elektrod. Pagpapasiya ng nangingibabaw na direksyon ng mga reaksyon ng redox
Kusang nagpapatuloy ang mga reaksyon, bilang resulta kung saan bumababa ang enerhiya ng Gibbs (G ch.r.< 0). Для окислительно–восстановительных реакций G х.р. = - nFE 0 , где Е 0 - разность стандартных электродных потенциалов окислительной и mga sistema ng pagbawi(E 0 \u003d E 0 approx. - E 0 ibalik), F - Faraday number (96500 Coulomb / mol), n - ang bilang ng mga electron na kasangkot sa elementarya na reaksyon; Ang E ay kadalasang tinutukoy bilang EMF ng reaksyon. Malinaw, G 0 x.r.< 0, если E 0 х.р. >0.
v–l o–l kumbinasyon ng dalawa
kalahating reaksyon:
Zn Zn 2+ at Cu 2+ Cu;
ang una, na kinabibilangan ng ahente ng pagbabawas(Zn) at ang oxidized form nito (Zn 2+) ay tinatawag pambawi sistema, ang pangalawa, kasama oxidizer(Cu 2+) at ang pinababang anyo nito (Cu), - oxidative sistema.
Ang bawat isa sa mga kalahating reaksyon na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng magnitude ng potensyal ng elektrod, na nagsasaad, ayon sa pagkakabanggit,
E ibalik = E 0 Zn 2+ / Zn at E approx. \u003d E 0 Cu 2+ / Cu.
Ang mga karaniwang halaga ng E 0 ay ibinibigay sa mga reference na libro:
E 0 Zn 2+ / Zn = - 0.77 V, E 0 Cu 2+ / Cu = + 0.34 V.
EMF =.E 0 = E 0 approx. – E 0 ibalik \u003d E 0 Cu 2+ / Cu - E 0 Zn 2+ / Zn \u003d 0.34 - (-0.77) \u003d 1.1V.
Malinaw, E 0 > 0 (at, ayon dito, G 0< 0), если E 0 ок. >E 0 ibalik , ibig sabihin. Ang redox reaction ay nagpapatuloy sa direksyon kung saan ang electrode potential ng oxidizing system ay mas malaki kaysa sa electrode potential ng reducing system.
Gamit ang pamantayang ito, posibleng matukoy kung aling reaksyon, direkta o baligtad, nagpapatuloy nang nakararami, pati na rin ang pumili ng oxidizing agent (o reducing agent) para sa isang naibigay na sangkap.
Sa halimbawa sa itaas, E 0 approx. > E 0 ibalik , samakatuwid, sa ilalim ng mga karaniwang kondisyon, ang mga ion ng tanso ay maaaring bawasan ng metallic zinc (na tumutugma sa posisyon ng mga metal na ito sa serye ng electrochemical)
Mga halimbawa
1. Tukuyin kung posibleng i-oxidize ang mga iodide ions na may Fe 3+ ions.
Solusyon:
a) sumulat ng scheme ng posibleng reaksyon: I - + Fe 3+ I 2 + Fe 2+,
v-l o-l
b) isulat ang kalahating reaksyon para sa mga sistema ng pag-oxidizing at pagbabawas at ang mga kaukulang potensyal ng elektrod:
Fe 3+ + 2e - Fe 2+ E 0 \u003d + 0.77 B - oxidizing system,
2I - I 2 + 2e - E 0 \u003d + 0.54 B - sistema ng pagbawi;
c) paghahambing ng mga potensyal ng mga sistemang ito, napagpasyahan namin na ang ibinigay na reaksyon ay posible (sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon).
2. Pumili ng mga oxidizing agent (hindi bababa sa tatlo) para sa isang partikular na pagbabagong-anyo ng isang substance at piliin mula sa kanila ang isa kung saan ang reaksyon ay ganap na nagpapatuloy: Cr (OH) 3 CrO 4 2 -.
Solusyon:
a) hanapin sa direktoryo E 0 CrO 4 2 - / Cr (OH) 3 \u003d - 0.13 V,
b) pumipili kami ng angkop na mga ahente ng pag-oxidize gamit ang reference na libro (ang kanilang mga potensyal ay dapat na mas malaki kaysa sa - 0.13 V), habang nakatuon sa pinakakaraniwang, "hindi kulang" na mga ahente ng oxidizing (halogens ay mga simpleng sangkap, hydrogen peroxide, potassium permanganate, atbp. .).
Sa kasong ito, lumalabas na kung ang pagbabagong Br 2 2Br - tumutugma sa isang potensyal na E 0 \u003d + 1.1 V, kung gayon para sa mga permanganate ions at hydrogen peroxide, posible ang mga pagpipilian: E 0 MnO 4 - / Mn 2+ \ u003d + 1.51 B - V maasim kapaligiran,
E 0 MnO 4 - / MnO 2 \u003d + 0.60 B - sa neutral kapaligiran,
E 0 MnO 4 - / MnO 4 2 - \u003d + 0.56 B - in alkalina kapaligiran,
E 0 H 2 O 2 / H 2 O \u003d + 1.77 B - sa maasim kapaligiran,
E 0 H 2 O 2 / OH - = + 0.88 B - in alkalina kapaligiran.
Isinasaalang-alang na ang chromium hydroxide na tinukoy ng kundisyon ay amphoteric at samakatuwid ay umiiral lamang sa isang bahagyang alkaline o neutral na kapaligiran, ang mga sumusunod ay angkop na mga ahente ng oxidizing:
E 0 MnO4 - / MnO2 \u003d + 0.60 B at. E 0 Br2 /Br - = + 1.1 B..
c) ang huling kondisyon, ang pagpili ng pinakamainam na oxidant mula sa ilan, ay napagpasyahan sa batayan na ang reaksyon ay nagpapatuloy nang mas ganap, mas negatibo G 0 para dito, na kung saan ay tinutukoy ng halaga E 0:
Mas malaki ang algebraic na halaga E 0 , lalo na ang reaksyon ng redox ay ganap na nagpapatuloy, mas malaki ang ani ng mga produkto.
Sa mga ahente ng oxidizing na tinalakay sa itaas, ang E 0 ang magiging pinakamalaki para sa bromine (Br 2).
Pahina 4 ng 8
REDOX PROCESSES AT REDOX SYSTEMS SA ALAK
Pangkalahatang impormasyon tungkol sa mga proseso ng redox
Ang isang sangkap ay na-oxidized kapag ito ay nagbubuklod ng oxygen o nagbibigay ng hydrogen; halimbawa, sa panahon ng pagkasunog ng asupre S, ang sulfurous anhydride SO 2 ay nabuo, sa panahon ng oksihenasyon ng sulfurous acid H 2 SO3 - sulpuriko acid H5SO4, at sa oksihenasyon ng hydrogen sulfide H 2 S - sulfur S; kapag ang ferrous sulfate ay na-oxidized sa pagkakaroon ng acid, ang ferric sulfate ay nabuo
4FeSO„ + 2H 2 SO4 + 02 \u003d 2Fe2 (SO4) 3 + 2H20.
o sa panahon ng agnas ng divalent sulfate sa isang anion SO ~ h, ang Fe ++ cation ay nakuha
4Fe++ + 6SO "+ 4H+ + 02 = 4Fe+++ + + 6SO~~ + 2H 2 0,
o, pagbabawas ng mga anion na hindi nakikilahok sa reaksyon, hanapin
4Fe++ + 4H+ + 02 = 4Fe+++ + 2H20.
Ang huling reaksyon ay magkapareho sa kaso ng oksihenasyon ng isa pang ferrous salt; hindi ito nakasalalay sa likas na katangian ng anion. Samakatuwid, ang oksihenasyon ng isang ferrous ion sa isang ferric ion ay upang mapataas ang positibong singil nito sa gastos ng hydrogen ion, na nawawala ang singil nito upang bumuo ng isang hydrogen atom, na pinagsama sa oxygen upang magbigay ng tubig. Bilang isang resulta, ang oksihenasyon na ito ay humahantong sa isang pagtaas sa positibong singil ng cation, o, katumbas nito, isang pagbawas sa negatibong singil ng anion. Halimbawa, ang oksihenasyon ng hydrogen sulfide H 2 S ay binubuo sa conversion ng sulfur ion S sa sulfur (S). Sa katunayan, sa parehong mga kaso, mayroong pagkawala ng mga negatibong singil sa kuryente o mga electron.
Sa kaibahan, kapag ang x ay nabawasan, ang positibong singil ng cation ay bumababa o ang negatibong singil ng anion ay tumataas. Halimbawa, sa nakaraang reaksyon, masasabi ng isa na mayroong pagbawas ng H+ ion sa atomic hydrogen H at sa reverse direction ng reaksyon, nangyayari ang pagbabawas ng Fe+++ ion sa Fe++ ion. Kaya, ang pagbabawas ay nabawasan sa isang pagtaas sa bilang ng mga electron.
Gayunpaman, pagdating sa oksihenasyon ng mga organikong molekula, ang terminong "oksihenasyon" ay nagpapanatili ng kahulugan nito ng pagbabago ng isang molekula sa isa pa o isang kumbinasyon ng iba na mas mayaman sa oxygen o hindi gaanong mayaman sa hydrogen. Ang pagbawi ay isang baligtad na proseso, halimbawa, ang oksihenasyon ng alkohol CH3-CH2OH sa aldehyde CH3-CHO, pagkatapos ay sa acetic acid CH3-COOH:
-2N +N,0-2N
CH3-CH2OH -> CH3-CHO -->
-> CH3-COOH.
Ang mga proseso ng oksihenasyon ng mga organikong molekula sa cell, na patuloy na nakatagpo sa biological chemistry at microbiology, ay madalas na nangyayari sa pamamagitan ng dehydrogenation. Ang mga ito ay pinagsama sa mga proseso ng pagbabawas at bumubuo ng mga proseso ng redox, halimbawa, oksihenasyon sa panahon ng pagbuburo ng alkohol sa pagitan ng glycerol at acetaldehyde, na na-catalyze ng codehydrase at humahantong sa alkohol:
CH2OH-CHOH-CHO + CH3-CHO + H20 - + CH2OH-CHOH-COOH + CH3-CH2OH.
Narito ang pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang hindi maibabalik na proseso ng redox, na, gayunpaman, ay maaaring maging mababalik sa pagkakaroon ng isang katalista, tulad ng ipapakita sa ibaba. Isang halimbawa ng pagbabawas ng oksihenasyon sa pamamagitan ng pagpapalitan ng elektron at nababaligtad kahit na walang anumang katalista ay ang ekwilibriyo
Fe+++ + Cu+ Fe++ + Cu++.
Ito ay ang kabuuan ng dalawang elementarya na reaksyon na ibinibigay ng isang elektron
Fe++++e Fe++ at Cu+ Cu++ + e.
Ang mga elementarya na mababaligtad na reaksyon ay bumubuo ng mga redox system o redox system.
Direkta silang interesado sa oenology. Sa katunayan, sa isang banda, tulad ng ipinakita, ang mga Fe++ at Cu+ ions ay auto-oxidizable, ibig sabihin, direkta silang na-oxidized, nang walang katalista, sa pamamagitan ng dissolved molecular oxygen, at ang mga oxidized form ay maaaring muling mag-oxidize ng iba pang mga substance, samakatuwid, ang mga sistemang ito ay bumubuo ng mga katalista ng oksihenasyon. Sa kabilang banda, ang mga ito ay mga ahente ng turbidity, na palaging mapanganib mula sa punto ng view ng pagsasagawa ng winemaking, at ito ang pangyayari na malapit na nauugnay sa kanilang kakayahang lumipat mula sa isang valence patungo sa isa pa.
Ang pangkalahatang pananaw ng isang ionized redox system, ibig sabihin, nabuo sa solusyon sa pamamagitan ng positibo o negatibong sisingilin na mga ion, ay maaaring ipahayag bilang mga sumusunod:
Pula \u003d 5 ± Ox + e (o ne).
Isang pangkalahatang pagtingin sa isang organikong redox system kung saan ang paglipat ng isang nabawasan sa oxidized na bahagi ay nangyayari sa pamamagitan ng paglabas ng hydrogen, hindi ng mga electron:
Pula * Ox + H2.
Dito ang Red at Ox ay kumakatawan sa mga molecule na walang electric charges. Ngunit sa pagkakaroon ng isang katalista, halimbawa, ang isa sa mga sistemang redox na ipinakita sa itaas o ilang mga enzyme ng selula, ang H,2 ay nasa equilibrium kasama ng mga ion nito at bumubuo ng isang sistemang redox ng unang uri.
H2 *± 2H+ + 2e,
kung saan, pagbubuod ng dalawang reaksyon, nakukuha natin ang ekwilibriyo
Pula * Ox + 2H+ + 2e.
Kaya, dumating tayo sa isang anyo na katulad ng sa mga ionized system na naglalabas ng mga electron nang sabay-sabay sa pagpapalitan ng hydrogen. Samakatuwid, ang mga sistemang ito, tulad ng mga nauna, ay electroactive.
Imposibleng matukoy ang ganap na potensyal ng system; masusukat lamang ng isa ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang redox system:
Redi + Ox2 * Red2 + Oxj.
Batay sa prinsipyong ito, nakabatay ang pagpapasiya at pagsukat ng potensyal na redox ng isang solusyon tulad ng alak.
Pag-uuri ng mga sistema ng redox
Upang mas mahusay na isaalang-alang ang mga redox system ng alak at maunawaan ang kanilang papel, ipinapayong gamitin ang pag-uuri ng Wurmser, na naghahati sa kanila sa tatlong grupo:
1) direktang mga electroactive substance, na sa solusyon, kahit na nag-iisa, direktang nagpapalitan ng mga electron na may isang inert electrode na gawa sa platinum, na tumatanggap ng isang mahusay na tinukoy na potensyal. Ang mga nakahiwalay na sangkap na ito ay bumubuo ng mga redox system.
Kabilang dito ang: a) mga ion mabigat na bakal, na bumubuo sa mga sistemang Cu++/Cu+ at Fe++/Fe+++; b) maraming tina, ang tinatawag na redox dyes, na ginagamit para sa colorimetric na pagtukoy ng potensyal na redox; c) riboflavin, o bitamina Bg, at dehydrogenases, kung saan ito ay kasama (dilaw na enzyme), na nakikilahok sa cellular respiration sa mga ubas o yeast sa aerobiosis. Ang mga ito ay mga auto-oxidizing system, ibig sabihin, sa pagkakaroon ng oxygen, kumuha sila ng isang oxidized form. Walang katalista ang kinakailangan para sa kanilang oksihenasyon na may oxygen;
2) mga sangkap na may mahinang aktibidad ng kuryente na hindi tumutugon o mahina ang reaksyon sa isang platinum electrode at hindi nakapag-iisa na nagbibigay ng mga kondisyon para sa balanse, ngunit nagiging electroactive kapag sila ay nasa solusyon sa pagkakaroon ng mga sangkap ng unang pangkat sa napakababang konsentrasyon at sa ang kasong ito ay nagbibigay ng tiyak na potensyal. Ang mga sangkap ng pangalawang pangkat ay tumutugon sa una, na nagpapagana sa kanilang redox na pagbabago at ginagawang mababalik ang mga hindi maibabalik na sistema. Dahil dito, ginagawang posible ng redox dyes na pag-aralan ang mga sangkap ng pangkat na ito, matukoy ang normal na potensyal para sa kanila, at uriin ang mga ito. Katulad nito, ang pagkakaroon ng iron at copper ions sa alak ay gumagawa ng mga system na electroactive na, kapag ihiwalay, ay hindi mga redox system.
Kabilang dito ang: a) mga substance na may enol function na may double bond (-SON = COH-), sa equilibrium na may di-ketone function (-CO-CO-), halimbawa, bitamina C, o ascorbic acid, reductones, dihydroxymaleic-bagong acid; b) cytochromes, na gumaganap ng malaking papel sa cellular respiration sa parehong mga halaman at hayop;
3) mga electroactive substance sa pagkakaroon ng diastases. Ang kanilang dehydrogenation ay na-catalyzed ng mga dehydrogenases, na ang papel ay upang matiyak ang paglipat ng hydrogen mula sa isang molekula patungo sa isa pa. Sa pangkalahatan, ang mga sistemang ito ay binibigyan ng electroactivity na posibleng taglay nila sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga catalyst sa medium na nagbibigay ng redox transformations; pagkatapos ay lumikha sila ng mga kondisyon para sa redox equilibrium at isang tiyak na potensyal.
Ang mga ito ay mga sistema ng lactic acid - pyruvic acid sa pagkakaroon ng isang autolysate ng lactic bacteria, na nagdadala sa redox equilibrium CH3-CHOH-COOH at CH3-CO-COOH - isang sistema na kasangkot sa lactic acid fermentation; ethanol - ethanal, na tumutugma sa paglipat ng aldehyde sa alkohol sa proseso ng alkohol na pagbuburo, o ang butanediol - acetoin system. Ang mga huling sistema ay hindi nauugnay para sa alak mismo, bagaman maaari itong ipagpalagay na ang alak ay maaaring maglaman ng mga dehydrase sa kawalan ng mga microbial cell, ngunit ang mga ito ay mahalaga para sa alkohol o lactic fermentation, gayundin para sa natapos na alak na naglalaman ng mga buhay na selula. Ipinaliwanag nila, halimbawa, ang pagbabawas ng ethanal sa pagkakaroon ng lebadura o bakterya, isang katotohanan na kilala sa mahabang panahon.
Para sa lahat ng mga oxidizing o pagbabawas ng mga sangkap na ito ay posible upang matukoy ang redox potensyal, normal o posible, kung saan ang sistema ay kalahating oxidized at kalahati nabawasan. Ito ay nagpapahintulot sa kanila na maiuri sa pagkakasunud-sunod ng pag-oxidizing o pagbabawas ng lakas. Posible rin na mahulaan nang maaga kung anong anyo (na-oxidized o binawasan) ang isang ibinigay na sistema sa isang solusyon na may kilalang potensyal na redox; hulaan ang mga pagbabago sa nilalaman ng dissolved oxygen; tukuyin ang mga sangkap na na-oxidized o nababawasan muna. Ang isyung ito ay sapat na sakop sa seksyong "Ang konsepto ng potensyal na redox".
Redox potential (kasingkahulugan ng redox potential; mula sa Latin na reductio - reduction at oxydatio - oxidation) - ang potensyal na nangyayari sa isang inert (karaniwan ay platinum) na electrode na nakalubog sa isang solusyon na naglalaman ng isa o higit pang reversible redox system.
Ang isang reversible redox system (redox system) ay isang solusyon na naglalaman ng oxidized at nabawasang anyo ng mga substance, na ang bawat isa ay nabuo mula sa isa sa pamamagitan ng isang reversible redox reaction.
Ang pinakasimpleng redox system ay kinabibilangan ng mga cation ng parehong metal ng iba't ibang valence, halimbawa
o anion ng parehong komposisyon, ngunit ng iba't ibang valency, halimbawa
Sa ganitong mga sistema, ang proseso ng redox ay isinasagawa sa pamamagitan ng paglipat ng mga electron mula sa pinababang anyo patungo sa na-oxidized. Ang ganitong mga redox system ay kinabibilangan ng isang bilang ng mga respiratory enzymes na naglalaman ng hemin, halimbawa, mga cytochromes. Ang potensyal na redox ng naturang mga sistema ay maaaring kalkulahin gamit ang Peters formula:
saan e- potensyal na redox sa volts, T - temperatura sa isang ganap na sukat, n - ang bilang ng mga electron na nawala ng isang molekula o ion ng pinababang anyo sa panahon ng paglipat nito sa oxidized na anyo; [Ox] at - molar concentrations (mas tiyak, aktibidad) ng oxidized at reduced forms, ayon sa pagkakabanggit; Ang e0 ay ang normal na potensyal na redox ng system na ito, katumbas ng potensyal na redox nito, sa kondisyon na =. Ang mga normal na redox na potensyal ng maraming redox system ay matatagpuan sa physicochemical at biochemical reference na mga libro.
Sa maraming mga biological system, ang mga reaksyon ng redox ay isinasagawa sa pamamagitan ng paglilipat mula sa pinababang anyo patungo sa na-oxidized hindi lamang mga electron, kundi pati na rin ang isang pantay na bilang ng mga proton, halimbawa. 
Ang halaga ng potensyal na redox ng naturang mga sistema ay tinutukoy hindi lamang ng ratio [Ox] : = at pH = 0; ang iba pang mga halaga ay may parehong mga halaga tulad ng sa equation (1). Ang potensyal na redox ng mga biological system, bilang panuntunan, ay tinutukoy sa pH=7, at ang halaga na e0-1.984·10-4·T·pH ay tinutukoy ng e0. Sa kasong ito, ang equation (2) ay nasa anyo:
Sa eksperimento, ang potensyal ng redox ay natutukoy sa potentiometrically (tingnan ang Potentiometry). Ang potensyal na redox ng mga nakahiwalay na selula at iba pang biological na bagay ay kadalasang sinusukat sa colorimetrically gamit ang redox indicators (tingnan). Ang magnitude ng redox potential ay isang sukatan ng redox o redox na kapasidad ng isang partikular na sistema. Ang isang redox system na may mas mataas na redox na potensyal ay nag-ooxidize sa isang sistema na may mas mababang redox na potensyal. Kaya, alam ang mga halaga ng potensyal na redox ng mga biological redox system, posible na matukoy ang direksyon at pagkakasunud-sunod ng mga reaksyon ng redox sa kanila. Ang pag-alam sa potensyal ng redox ay ginagawang posible ring kalkulahin ang dami ng enerhiya na inilabas tiyak na yugto mga proseso ng oxidative na nagaganap sa mga biological system. Tingnan din ang biological oxidation.
(OV) AT OV - MGA ELECTRODE.
Depende sa mekanismo ng oksihenasyon - pagbawas, ang iba't ibang mga OM - system ay maaaring nahahati sa dalawang uri:
1st type: RH - mga sistema kung saan ang proseso ng redox ay nauugnay sa paglipat ng mga electron lamang, halimbawa: Fe³ + +ē ↔ Fe² +
2nd type: OB - mga sistema kung saan ang proseso ng redox ay nauugnay hindi lamang sa paglipat ng mga electron, kundi pati na rin ng mga proton, halimbawa:
C 6 H 4 O 2 + 2H + + 2ē ↔ C 6 H 4 (OH) 2
quinone hydroquinone
MnO 4 - + 8H + + 5ē ↔ Mn² + + 4H 2 O
Ang isang inert na metal na pinagsama sa isang RH system ay tinatawag na redox o redox electrode, at ang potensyal na lumabas sa electrode na ito ay tinatawag na redox (OR) o redox potential.
Ang inert metal ay tumatagal lamang ng isang hindi direktang bahagi sa potensyal na pagtukoy ng reaksyon, bilang isang tagapamagitan sa paglipat ng mga electron mula sa pinababang anyo ng Red substance sa oxidized OX.
Kapag ang isang hindi gumagalaw na metal ay nahuhulog sa isang solusyon na naglalaman ng labis sa na-oxidized na anyo ng bakal, ang metal plate ay positibong nakargahan (Larawan 10 a)
Sa labis na pinababang anyo ng bakal, ang ibabaw ng platinum ay nagiging negatibong sisingilin (Larawan 10b).
kanin. 10. Pagkakaroon ng potensyal na OB
Ang paglipat ng mga electron mula sa isang ion patungo sa isa pa sa pamamagitan ng isang metal ay humahantong sa pagbuo ng isang DEL sa ibabaw ng metal.
Posible rin ang interion exchange ng mga electron nang walang metal. Ngunit ang Fe²+ at Fe³+ ions ay natutunaw sa iba't ibang paraan, at para sa paglipat ng electron kinakailangan na malampasan ang energy barrier. Ang paglipat ng mga electron mula sa Fe²+ ions patungo sa metal at mula sa ibabaw ng metal hanggang sa Fe³+ ion ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mababang activation energy.
Kapag ang mga aktibidad ng Fe²+ at Fe³+ ion ay pantay, ang platinum plate ay positibong na-charge, dahil ang kapasidad ng electron-acceptor ng Fe³+ ions ay mas malaki kaysa sa electron-donor capacity ng Fe²+.
Peters equation.
Ang quantitative dependence ng OM - potensyal sa likas na katangian ng OM - system (φ°r), ang ratio ng mga aktibidad ng mga oxidized at pinababang anyo, temperatura, at aktibidad ng hydrogen ions ay itinatag ng Peters equation.
1st type: φr = φ°r + ln
2nd type: φr = φ°r + ln
kung saan φr - OB - potensyal, V;
φ°r - karaniwang RH - potensyal, V;
z ay ang bilang ng mga electron na lumalahok sa proseso ng OF;
Ang а (Ох) ay ang aktibidad ng oxidized form, mol/l;
a (Pula) ay ang aktibidad ng pagbabawas ng anyo, mol/l;
m ay ang bilang ng mga proton;
a(n+) ay ang aktibidad ng mga hydrogen ions, mol/l.
Ang karaniwang potensyal ng OB ay ang potensyal na nagmumula sa inert metal-solution interface, kung saan ang aktibidad ng oxidized form ay katumbas ng aktibidad ng pinababang anyo, at para sa sistema ng pangalawang uri, bilang karagdagan, ang aktibidad ng hydrogen. ang mga ion ay katumbas ng isa.
Pag-uuri ng mga nababaligtad na electrodes.
Ang pagkakaroon ng pagsasaalang-alang sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga electrodes, maaari nating tapusin na ayon sa mga katangian ng mga sangkap na kasangkot sa mga proseso ng potensyal na pagtukoy, pati na rin ayon sa aparato, ang lahat ng nababaligtad na mga electrodes ay nahahati sa mga sumusunod na grupo:
Electrodes ng unang uri;
Mga electrodes ng pangalawang uri;
Ion-selective electrodes;
Mga electrodes ng redox.
1. Ang galvanic cell ay isang sistema na gumagawa ng trabaho, at hindi kumukonsumo nito, kaya ipinapayong isaalang-alang ang EMF ng cell bilang isang positibong halaga.
2. Ang EMF ng elemento ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagbabawas mula sa numerical na halaga ng potensyal ng kanang elektrod ang numerical na halaga ng potensyal ng kaliwang elektrod - ang "kanang plus" na panuntunan. Samakatuwid, ang circuit ng elemento ay isinulat upang ang kaliwang elektrod ay negatibo at ang kanang elektrod ay positibo.
3. Ang interface sa pagitan ng mga conductor ng una at pangalawang hilera ay ipinahiwatig ng isang linya: Zn׀ZnSO4; Cu׀CuSO4
4. Ang interface sa pagitan ng mga conductor ng pangalawang uri ay inilalarawan ng isang tuldok na linya: ZnSO4 (p) ). CuSO4 (p)
5. Kung ang isang electrolyte bridge ay ginamit sa interface sa pagitan ng dalawang conductor ng pangalawang uri, ito ay tinutukoy ng dalawang linya: ZnSO4 (p) ׀׀ CuSO4 (p).
6. Ang mga bahagi ng isang yugto ay isinulat na pinaghihiwalay ng mga kuwit:
Pt|Fe³+, Fe²+ ; Pt, H2 |HCl(p)
7. Ang equation ng electrode reaction ay isinulat upang ang mga substance sa oxidizing form ay matatagpuan sa kaliwa, at sa reducing form sa kanan.
paupahang bloke
Ang mga reaksyon ng redox ay mga reaksyon na nangyayari sa pagbabago sa estado ng oksihenasyon ng dalawa o higit pang mga sangkap.
Katayuan ng oksihenasyon- ito ang conditional charge sa atom, kung ipagpalagay natin na ang molekula ay nilikha ng ionic na mekanismo (o - ito ang bilang ng natanggap o ibinigay na mga electron).
Mga nagpapanumbalik- atoms, molecules, ions - nag-donate ng mga electron.
Mga oxidizer- mga atomo, molekula, ion - tumatanggap ng mga electron.
Ang mga ahente ng pagbabawas ay nakikilahok sa proseso ng oksihenasyon sa pamamagitan ng pagtaas ng kanilang estado ng oksihenasyon.
Mga ahente ng oxidizing - lumahok sa proseso ng pagbabawas, pagpapababa ng kanilang estado ng oksihenasyon.
Mga uri ng reaksyon ng redox
1. Intermolecular - mga reaksyon kung saan ang oxidizing at pagbabawas ng mga atom ay nasa mga molekula ng iba't ibang mga sangkap, halimbawa:
H2S + Cl2 → S + 2HCl
2. Intramolecular- mga reaksyon kung saan ang pag-oxidizing at pagbabawas ng mga atom ay nasa mga molekula ng parehong sangkap, halimbawa:
2H2O → 2H2 + O2
3. Disproportionation(self-oxidation-self-recovery) - mga reaksyon kung saan gumaganap ang parehong elemento bilang isang oxidizing agent at bilang isang reducing agent, halimbawa:
Cl2 + H2O → HClO + HCl
4. Reproportionation (proporsyonal, counterdisproportionation) - mga reaksyon kung saan ang isang estado ng oksihenasyon ay nakuha mula sa dalawang magkaibang estado ng oksihenasyon ng parehong elemento:
Mga uri ng redox reactions sa katawan ng tao.
Reaksyon ng dehydrogenation: SH2 + HAD+= S + HADH+H+
Pagkawala ng elektron: O20 + 1eO2-
Paglipat ng 2Н+ mula sa pinababang substrate patungo sa molekular na oxygen: SH2 + O20 + 2e= S + H2O
Pagkakabit ng oxygen sa substrate: SH2 + 1/2O20 + 2e= HO - S -H
Mekanismo ng paglitaw ng mga potensyal na elektrod at redox. Mga equation ng Nernst-Peters.
Ang isang sukatan ng kakayahan ng redox ng mga sangkap ay mga potensyal na redox. Isaalang-alang natin ang mekanismo ng paglitaw ng potensyal. Kapag ang isang reaktibong metal (Zn, Al) ay nahuhulog sa isang solusyon ng asin nito, halimbawa, Zn sa isang solusyon ng ZnSO4, ang karagdagang paglusaw ng metal ay nangyayari bilang isang resulta ng proseso ng oksihenasyon, ang pagbuo ng isang pares, isang dobleng electric layer sa ibabaw ng metal, at ang paglitaw ng potensyal ng pares ng Zn2 + / Zn °.
Ang isang metal na nahuhulog sa isang solusyon ng asin nito, tulad ng zinc sa isang solusyon ng zinc sulfate, ay tinatawag na electrode ng unang uri. Ito ay isang two-phase electrode na negatibong sisingilin. Ang potensyal ay nabuo bilang isang resulta ng reaksyon ng oksihenasyon (Larawan 8.1). Kapag ang mga mababang-aktibong metal (Cu) ay nahuhulog sa isang solusyon ng kanilang asin, ang kabaligtaran na proseso ay sinusunod. Sa interface sa pagitan ng metal at solusyon ng asin, ang metal ay idineposito bilang isang resulta ng pagbawas ng isang ion na may mataas na kapasidad ng pagtanggap para sa isang elektron, na dahil sa mataas na singil ng nukleyar at ang maliit na radius ng ion. Ang elektrod ay positibong sisingilin, ang labis na mga anion ng asin ay bumubuo ng pangalawang layer sa malapit-electrode space, at ang potensyal ng elektrod ng pares ng Cu2+/Cu°. Ang potensyal ay nabuo bilang isang resulta ng proseso ng pagbawi (Larawan 8.2). Ang mekanismo, magnitude at tanda ng potensyal ng elektrod ay tinutukoy ng istraktura ng mga atom na kasangkot sa proseso ng elektrod.
Kaya, ang potensyal na lumitaw sa interface sa pagitan ng metal at ang solusyon bilang isang resulta ng oxidative at mga proseso ng pagbawi, na dumadaloy sa pakikilahok ng isang metal (electrode) at ang pagbuo ng isang double electric layer ay tinatawag potensyal ng elektrod.
Kung ang mga electron ay inalis mula sa isang zinc plate sa isang tanso, kung gayon ang balanse sa mga plato ay nabalisa. Upang gawin ito, ikinonekta namin ang mga plato ng zinc at tanso na nahuhulog sa mga solusyon ng kanilang mga asing-gamot na may isang konduktor ng metal, mga solusyon sa malapit-electrode na may tulay ng electrolyte (isang tubo na may solusyon sa K2SO4) upang isara ang circuit. Ang kalahating reaksyon ng oksihenasyon ay nagpapatuloy sa zinc electrode:
at sa tanso - ang pagbawas ng kalahating reaksyon:
Ang electric current ay dahil sa kabuuang redox reaction:
Lumilitaw ang isang electric current sa circuit. Dahilan at pangyayari agos ng kuryente(EMF) sa isang galvanic cell ay ang pagkakaiba sa mga potensyal ng elektrod (E) - fig. 8.3.
kanin. 8.3. Electric circuit diagram ng isang galvanic cell
Galvanic na selula- isang sistema kung saan ang kemikal na enerhiya ng proseso ng redox ay na-convert sa elektrikal na enerhiya. Ang kemikal na circuit ng isang galvanic cell ay karaniwang nakasulat bilang isang maikling diagram, kung saan ang isang mas negatibong elektrod ay inilalagay sa kaliwa, ang pares na nabuo sa elektrod na ito ay ipinahiwatig ng isang patayong linya, at ang potensyal na pagtalon ay ipinapakita. Dalawang linya ang nagmamarka ng hangganan sa pagitan ng mga solusyon. Ang singil ng elektrod ay ipinahiwatig sa mga panaklong: (-) Zn°|Zn2+||Cu2+|Cu° (+) - scheme ng chemical circuit ng galvanic cell.
Ang mga potensyal na redox ng isang pares ay nakasalalay sa likas na katangian ng mga kalahok sa proseso ng elektrod at ang ratio ng mga konsentrasyon ng balanse ng mga na-oxidized at nabawasang anyo ng mga kalahok sa proseso ng elektrod sa solusyon, ang temperatura ng solusyon, at inilalarawan ng ang Nernst equation.
Ang quantitative na katangian ng redox system ay potensyal na redox, na nagmumula sa phase boundary platinum - solusyon sa tubig. Ang potensyal na halaga sa mga yunit ng SI ay sinusukat sa volts (V) at kinakalkula mula sa ang equation ng Nernst-Peters:
kung saan ang a(Ox) at a(Red) ay ang mga aktibidad ng oxidized at reduced form, ayon sa pagkakabanggit; R- unibersal na pare-pareho ng gas; T- thermodynamic na temperatura, K; F- Ang pare-pareho ng Faraday (96,500 C/mol); n ay ang bilang ng mga electron na kasangkot sa elementarya na proseso ng redox; a - aktibidad ng hydronium ions; m- stoichiometric coefficient sa harap ng hydrogen ion sa kalahating reaksyon. Ang halaga ng φ° ay ang karaniwang potensyal na redox, i.e. potensyal na sinusukat sa ilalim ng mga kondisyon a(Oх) = a(Red) = a(H+) = 1 at isang ibinigay na temperatura.
Ang karaniwang potensyal ng 2H+/H2 system ay ipinapalagay na 0 V. Ang mga karaniwang potensyal ay mga reference na halaga at naka-tabulate sa temperaturang 298K. Ang isang malakas na acidic na kapaligiran ay hindi tipikal para sa mga biological system, samakatuwid, upang makilala ang mga prosesong nagaganap sa mga sistema ng buhay, ang pormal na potensyal ay mas madalas na ginagamit, na tinutukoy sa ilalim ng kondisyong a(Ox) = a(Red), pH 7.4, at isang temperatura na 310 K (antas ng pisyolohikal). Kapag isinusulat ang potensyal, ang singaw ay ipinahiwatig bilang isang fraction, na ang oxidizer ay nakasulat sa numerator at ang reducing agent sa denominator.
Para sa 25 °C (298K) pagkatapos ng pagpapalit ng mga pare-parehong halaga (R = 8.31 J/mol deg; F= 96 500 C/mol) ang Nernst equation ay kumukuha ng sumusunod na anyo:
kung saan ang φ° ay ang karaniwang potensyal na redox ng mag-asawa, V; so.fu at sv.f. - ang produkto ng mga konsentrasyon ng balanse ng na-oxidized at nabawasang mga anyo, ayon sa pagkakabanggit; Ang x at y ay mga stoichiometric coefficient sa half-reaction equation.
Ang potensyal ng elektrod ay nabuo sa ibabaw ng isang metal plate na nahuhulog sa isang solusyon ng asin nito, at nakasalalay lamang sa konsentrasyon ng oxidized form [Mn+], dahil ang konsentrasyon ng pinababang anyo ay hindi nagbabago. Ang pag-asa ng potensyal ng elektrod sa konsentrasyon ng ion ng parehong pangalan dito ay tinutukoy ng equation:
kung saan ang [Mn+] ay ang equilibrium na konsentrasyon ng metal ion; n- ang bilang ng mga electron na kasangkot sa kalahating reaksyon, at tumutugma sa estado ng oksihenasyon ng metal ion.
Ang mga sistema ng redox ay nahahati sa dalawang uri:
1) ang paglilipat lamang ng elektron Fe3+ + ē = Fe2+, Sn2+ - 2ē = Sn4+ ang nagaganap sa system. Ito nakahiwalay na redox equilibrium;
2) mga sistema kung saan ang paglipat ng elektron ay dinadagdagan ng paglilipat ng proton, ibig sabihin. sinusunod pinagsamang ekwilibriyo ng iba't ibang uri: protolytic (acid-base) at redox na may posibleng kompetisyon ng dalawang particle ng proton at electron. Sa mga biological system, ang mga mahahalagang redox system ay may ganitong uri.
Ang isang halimbawa ng isang sistema ng pangalawang uri ay ang proseso ng paggamit ng hydrogen peroxide sa katawan: H2O2 + 2H+ + 2ē ↔ 2H2O, pati na rin ang pagbawas sa isang acidic na kapaligiran ng maraming mga oxidizing agent na naglalaman ng oxygen: CrO42-, Cr2O72- , MnO4-. Halimbawa, MnО4- + 8Н+ + 5ē = Mn2+ + 4Н2О. Ang kalahating reaksyon na ito ay nagsasangkot ng mga electron at proton. Ang pagkalkula ng potensyal ng isang pares ay isinasagawa ayon sa formula:
Sa mas malawak na hanay ng conjugated pairs, ang oxidized at reduced forms ng pares ay nasa solusyon sa iba't ibang degree ng oxidation (MnO4-/Mn2+). Bilang pagsukat ng elektrod
sa kasong ito, ang isang elektrod na gawa sa isang inert na materyal (Pt) ay ginagamit. Ang elektrod ay hindi kalahok sa proseso ng elektrod at gumaganap lamang ng papel ng isang electron carrier.
Ang potensyal na nabuo dahil sa proseso ng redox na nagaganap sa solusyon ay tinatawag potensyal na redox.
Ito ay sinusukat saredox electrode ay isang hindi gumagalaw na metal sa solusyon na naglalaman ng na-oxidized at nabawasang anyo ng isang pares. Halimbawa, kapag nagsusukat Eo Ang mga pares ng Fe3+/Fe2+ ay gumagamit ng redox electrode - isang platinum na pagsukat ng electrode. Ang reference electrode ay hydrogen, ang potensyal ng pares nito ay kilala.
Ang reaksyon na nagaganap sa galvanic cell:
Chemical chain scheme: (-)Pt|(H2°), H+||Fe3+, Fe2+|Pt(+).
Kaya, ang potensyal na redox (ORP) ay ang potensyal ng sistema kung saan ang mga aktibidad ng pag-oxidizing at pagbabawas ng mga anyo ng isang naibigay na sangkap ay katumbas ng pagkakaisa. Ang ORP ay sinusukat gamit ang redox electrodes kasabay ng karaniwang reference electrodes.
Ang bawat redox reaction ay may kanya-kanyang sarili pares ng redox- ang pares na ito ay may substance sa oxidized at reduced form (Fe + 3 / Fe + 2).
Ang isang quantitative measure ng aktibidad ng isang redox pair ay ang ORP value nito.
ORPpairs>>>oxidizer
ORPcouples<<<восстановитель
Ang ORP ay nakasalalay sa:
Ang likas na katangian ng pares ng redox,
Mga konsentrasyon
Mga temperatura
Comparative strength ng oxidizing at reducing agents. Ang paghula sa direksyon ng mga proseso ng redox sa pamamagitan ng mga halaga ng mga potensyal na redox.
Ang potensyal na redox ay isang sukatan ng kakayahan ng redox ng mga sangkap. Ang halaga ng karaniwang mga potensyal na pares ay ipinahiwatig sa mga talahanayan ng sanggunian.
Ang mga karaniwang potensyal ng mga electrodes (E °), na kumikilos bilang mga ahente ng pagbabawas na may paggalang sa hydrogen, ay may tanda na "-", at ang tanda na "+" ay may mga karaniwang potensyal ng mga electrodes, na mga ahente ng oxidizing.
Ang mga metal, na nakaayos sa pataas na pagkakasunud-sunod ng kanilang karaniwang mga potensyal na elektrod, ay bumubuo ng tinatawag na electrochemical serye ng mga boltahe ng mga metal: Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.
Sa serye ng mga potensyal na redox, ang mga sumusunod na regularidad ay nabanggit.
1. Kung negatibo ang karaniwang potensyal na redox ng pares, halimbawa φ°(Zn2+(p)/Zn°(t)) = -0.76 V, pagkatapos ay may kinalaman sa pares ng hydrogen na ang potensyal ay mas mataas, ang pares na ito ay gumaganap bilang isang ahente ng pagbabawas. Ang potensyal ay nabuo sa pamamagitan ng unang mekanismo (mga reaksyon ng oksihenasyon).
2. Kung positibo ang potensyal ng pares, halimbawa φ ° (Cu2 + (p) / Cu (t)) \u003d +0.345 V na may paggalang sa isang hydrogen o iba pang conjugated na pares na ang potensyal ay mas mababa, ang pares na ito ay isang ahente ng oxidizing. Ang potensyal ng pares na ito ay nabuo ayon sa pangalawang mekanismo (reduction reactions).
3. Kung mas mataas ang algebraic value ng standard potential ng pares, mas mataas ang oxidizing ability ng oxidized form at mas mababa ang reducing ability ng reduced form ng pares na ito. Ang pagbawas sa halaga ng positibong potensyal at pagtaas ng negatibong potensyal ay tumutugma sa pagbaba sa oxidative at pagtaas sa aktibidad ng pagbawas. Halimbawa:
Ang paghahambing ng mga halaga ng karaniwang mga potensyal na redox ay nagbibigay-daan sa amin upang sagutin ang tanong: ito ba o ang redox na reaksyon ay nagpapatuloy?
Ang pagkakaiba sa pagitan ng karaniwang mga potensyal na oksihenasyon ng na-oxidized at nabawasang mga semi-pares ay tinatawag na electromotive force (EMF).
E0 = Eok-Evost
Ang isang quantitative criterion para sa pagsusuri ng posibilidad ng isang partikular na redox na reaksyon ay ang positibong halaga ng pagkakaiba sa pagitan ng karaniwang redox na potensyal ng oksihenasyon at pagbabawas ng kalahating reaksyon.
Upang maitatag ang posibilidad ng kusang daloy sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon ng OVR, kinakailangan:
G0298= - P F E0
E> 0 G< 0 - самопроизвольно
E< 0 G>0 - pabalik
E \u003d 0 G \u003d 0 - balanse ng kemikal
Mga prinsipyo ng physicochemical ng electron transport sa electron transport chain ng mitochondria.
Ang lahat ng mga uri ng mga proseso ng redox ay nangyayari sa panahon ng oksihenasyon ng mga substrate sa mitochondria, sa mga panloob na lamad kung saan mayroong mga ensemble ng mga enzyme - dehydrogenases, coenzymes (NAD +, FAD, UBX), isang serye ng mga cytochromes b, c1, c at isang enzyme. - cytochrome oxidase. Bumubuo sila ng isang sistema ng cellular respiratory chain, sa tulong kung saan nagaganap ang relay-race transfer ng mga proton at electron mula sa substrate patungo sa mga molekula ng oxygen na inihatid ng hemoglobin sa cell.
Ang bawat bahagi ng respiratory chain ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na halaga ng potensyal na redox. Ang paggalaw ng mga electron sa kahabaan ng respiratory chain ay nangyayari sa mga hakbang mula sa mga substance na may mababang potensyal (-0.32 V) hanggang sa mga substance na may mas mataas na potensyal (+0.82 V), dahil ang anumang compound ay maaari lamang mag-donate ng mga electron sa isang compound na may mas mataas na redox potential ( talahanayan 1).
Talahanayan 1
Mga karaniwang potensyal na redox ng mga biomolecule ng respiratory chain
SISTEMA
HALF REACTION
REDOX POTENSYAL, V
OVER+/OVER×N
OVER+ + H+ + 2 ē → OVER×H
FAD/FAD×H2
FAD+ + 2Н+ + 2 ē → FAD×Н2
UBH/ UBH×H2
UBK+ 2Н+ + 2 ē → UBK×Н2
cytochrome b
cytochrome c1
cytochrome c
cytochrome a + a3
O2 + 4 H+ + 4 ē → 2 H2O
Ang chain ng paghinga ng tissue ay maaaring kinakatawan bilang isang diagram:
Bilang resulta ng biological oxidation (dehydrogenation), dalawang hydrogen atoms (sa anyo ng dalawang proton at dalawang electron) mula sa substrate ang pumapasok sa respiratory chain. Una, mayroong isang relay transfer ng isang proton at isang pares ng mga electron sa NAD + molekula, na nagiging pinababang anyo ng NAD × H, pagkatapos ay ang flavin base system (FAD/FAD × H2 o FMN/FMN × H2), ang susunod na tumatanggap ng dalawang proton at dalawang electron ay ubiquinone (UBQ). Pagkatapos ay mga electron lamang ang inililipat: dalawang electron mula sa UBK × Ang H2 ay sunud-sunod na kinuha ng mga cytochrome alinsunod sa mga halaga ng kanilang mga potensyal na redox (Talahanayan 1). Ang huling bahagi, ang cytochrome oxidase, ay direktang naglilipat ng mga electron sa molekula ng oxygen. Nabawasan ang oxygen na may dalawang proton mula sa UBH × Ang H2 ay bumubuo ng isang molekula ng tubig.
1/2 О2 + 2Н+ + 2 ē → Н2О
Dapat pansinin na ang bawat molekula ng oxygen ay nakikipag-ugnayan sa dalawang kadena ng transportasyon ng elektron, dahil ang paglipat lamang ng isang elektron na Fe3+ → Fe2+ ay posible sa istruktura ng mga cytochromes.
Chemistry of complex compounds Mga uri ng redox (redox) reaksyon sa katawan ng tao. Ang mga reaksyon ng redox ay mga reaksyon na nangyayari sa pagbabago sa estado ng oksihenasyon ng dalawa o higit pang mga sangkap.
Mayroon kaming pinakamalaking base ng impormasyon sa RuNet, kaya palagi kang makakahanap ng mga katulad na query
