Решение задачи №12: H3PO4 + аденозин ⇌ АМФ + H2O

Ниже представлено решение задачи №12, оформленное для записи в тетрадь. Задача №12 Дано: Уравнение реакции: \(H_3PO_4 + аденозин \rightleftharpoons АМФ + H_2O\) \(\Delta G = 14 \, кДж/моль = 14000 \, Дж/моль\) \(t = 37^{\circ}C \Rightarrow T = 310 \, К\) \(R = 8,314 \, \frac{Дж}{моль \cdot К}\) Найти: Направление реакции при стандартных условиях. Константу равновесия \(K_p\). Решение: 1. Определение направления реакции: Так как изменение энергии Гиббса \(\Delta G > 0\) (\(14 \, кДж/моль\)), прямая реакция при стандартных условиях самопроизвольно протекать не может. Следовательно, реакция идет в обратном направлении (в сторону образования исходных веществ — аденозина и фосфорной кислоты). 2. Связь энергии Гиббса и константы равновесия описывается формулой: \[\Delta G = -RT \cdot \ln K_p\] 3. Выразим и рассчитаем натуральный логарифм константы равновесия: \[\ln K_p = -\frac{\Delta G}{RT}\] \[\ln K_p = -\frac{14000}{8,314 \cdot 310} \approx -\frac{14000}{2577,34} \approx -5,43\] 4. Найдем значение константы равновесия: \[K_p = e^{-5,43} \approx 0,0044\] (Примечание: в кратких записях на фото видна ошибка в расчете логарифма, правильное значение \(\ln K_p\) при данных условиях составляет около \(-5,43\)). Ответ: реакция идет в обратном направлении; \(K_p \approx 0,0044\).