Chemické reakce (FBLT)

Chemické reakce jsou děje, při nichž dochází k přeměně jedné skupiny sloučenin, reaktantů, na sloučeniny jiné, produkty. Reakcím odpovídají chemické rovnice:

aA + bB → cC + dD (1)

A a B jsou reaktanty, C a D produkty reakce. Malá písmena a, b, c, d označují stechiometrické koeficienty reakce, které nám říkají o hmotnostních poměrech chemických sloučenin účastnících se reakce. Pojem „rovnice” naznačuje existenci rovnosti mezi oběma stranami: při každé chemické reakci musí být zachována hmotnost, energie a elektrický náboj.

Podívejme se nyní na reakce mezi měďnými a železitými ionty v roztoku:

Cu+ + Fe3+ ↔ Cu2+ + Fe2+ (2)

Podobně jako většina reakcí v chemii (a téměř všechny v biochemii) je i tahle reakce vratná, což znamená, že může probíhat v obou směrech. K zastavení jejího průběhu dojde v bodě, kdy se určité množství železa zredukuje a určité množství mědi se zoxiduje. Hovoříme, že v tomto bodě dosáhla reakce rovnovážného stavu, tzn. že koncentrace reaktantů a produktů se v reakčním systému nemění. Tuto rovnováhu můžeme matematicky popsat použitím rovnovážné konstanty, Keq, která je definována jako podíl součinu rovnovážných koncentrací produktů a reaktantů (umocněných na jejich stechiometrické koeficienty):

K = [C]c[D]d / [A]a[B]b (3)

V našem příkladu:

K = [Cu2+][Fe2+] / [Cu+][Fe3+] (4)

Předpokládejme, že rovnovážná konstanta pro reakci (1) se rovná 1, tzn. že v rovnovážném stavu se součin koncentrací produktů a reaktantů shoduje. Jestliže do systému přidáme více sloučeniny A, porušíme tak nastolenou rovnováhu, a reakce se proto nastartuje ve směru, který se bude snažit opět obnovit původní stav. V našem případě bude látka A reagovat s látkou B za vzniku látek C a D tak dlouho, dokud se opět součiny koncentrací ([A][B] a [C][D]) nevyrovnají a nedosáhne se stavu nové rovnováhy. Toto pravidlo se nazývá Le Chatelierův princip.

Systém v rovnováze reaguje na změnu podmínek (tlaku, teploty, koncentrace) tak, aby tuto změnu potlačil.

Odkazy

Zdroj

Fontana J., Trnka J., Maďa P., Ivák P. a kol.: Přeměna látek a energie v buňce. In: Funkce buněk a lidského těla : Multimediální skripta. Dostupné online z: [1]