Update

content/Biokemi/Termodynamik/Anteckningar.md

@@ -0,0 +1,188 @@
+Fundamental för all vetenskaper, förstå hur livet fungerar.
+
+Vilken riktning tar en kemisk reaktion och kan man kvantifiera det?
+Finns det en benägenhet för en viss riktning och hastighet?
+
+Hänger ihop med drivkraften som finns i en viss reaktion.
+- de kan beskriva kvantitativt
+- den termodynamiska aspekten
+
+Förhållande mellan
+- tryck
+- volym
+- energi
+- temperatur
+Ursprung från konstruktion av ångmaskiner
+Allmänt regelverk
+
+Historik
+1. värme är kopplat till rörelse av små partiklar
+2. värme är ett form av arbete
+3. carnot diskuterade effektiviteten hos en ideal motor och diff temperatur
+	1. går aldrig att konstruera en 100% effektiv maskin, finns alltid en liten bit som går förlorad i värme och finns ej överskott
+4. defintion av oordning (entropi) och slumpmässig fördelning
+	1. första och andra huvudsatsen
+5. gibbs introducerade begreppet ensemble (N möjliga tillstånd), samband mellan kemisk energi och möjliga samband
+
+TD talar om vad som _kan_ ske, inte _hur fort_
+Tre olika system (**fet kan ej utbyta med omgivningen**)
+- isolerat (**energi** **materia**)
+	- termos
+- stängt (energi **materia**)
+	- glas med lock
+- öppet (energi materia)
+	- glas utan lock
+
+celler och organismer är **öppna** system
+
+Reaktionstyper
+- **exergon** frisättandet av energi (tex värme)
+	- eldar med ved
+	- exergon = all typ av energi
+	- exoterm = värme
+	- $ΔG < 0$ (negativ)
+- **jämnvikt** A + B <> C + D
+	- finns ingen utbyte av energi mellan systemet och omgivningen
+	- till exempel, vatten som stått ett tag i rumstemperatur, kan inte längre utbyte energi med omgivningen
+	- $ΔG = 0$ 
+- **endergon** absorbation av energi (tex värme)
+	- främställning av socker mha fotosyntes
+	- $ΔG > 0$ (positiv)
+
+### Termodynamikens fyra lager
+Genom många försök i kemin har man 
+
+#### Definitionslag (0)
+Om två system är i jämvikt med ett tredje system är det jämvikt med varandra
+Viktig definition, det tillåter att man kan mäta system t.ex. termometer, för jämförelse
+- gäller en aspekt på ett system
+- koncentration jämvikt != värme jämvikt
+
+### 1. Energi omvandlas varken skapas eller förstörs
+Total energin i universums ändras inte
+Summan av all energi i ett separat system behålls
+![[Pasted image 20251111103839.png|200]]
+#### 2. System tenderar att gå från organiserade till oorganiserade tillstånd
+Universums totala entropi ökar
+Blir ett system ordnat måste ett annat be oordnat.
+#### 3. Entropi av ett perfekt (kristallint) ordnat ämne går till 0 när T → 0 K
+Vid denna temperatur är alla partiklar ordnade i sitt **mest stabila** tillstånd, **utan** rörelse eller oordning. Eftersom entropi mäter systemets oordning eller antalet möjliga mikrotillstånd, finns bara ett enda tillstånd kvar – **den fullständigt ordnade kristallen**. Därför blir entropin S = 0. Detta ger en naturlig nollpunkt för entropiskalan och förklarar varför det är omöjligt att nå 0 K: all energiöverföring skulle upphöra och ingen ytterligare minskning av entropin vore möjlig.
+
+Ju mindre energi vatten har, ju mer oordnad är den
+oordning = rörelse? Ordningen gäller också tid/rörelse
+
+### Entalpi
+$\Delta H = H_{efter} - H_{fore) <0 $
+
+"energiinnehållet", en reaktion som _kan_ ske spontant.
+$H = U + PV$
+
+**H**: Entalpi, värme som frigörs/absorberas under en kemisk reaktion
+**U**: Intern energi, summan av potentiell och kinetisk energi
+**P**: tryck
+**V**: volym
+
+Energiinnehållet beror på bindningarnas energi
+
+### Intern energi (E) eller (U) i ett system
+Alla energi kan utbytas:
+
+$\Delta E = E_2 - E_1 = q + w$
+
+- ∆E är förändring i inre energi
+- E1 är intern energi i tillstånd 1
+- E2 är intern energi i tillstånd 2
+- q är energi (värme) som absorberas av systemet från omgivningen
+- w är arbete som görs på systemet från omgivningen
+
+Reaktion t.ex. druvsocker + syre → koldioxid och vatten
+$\Delta H^0 = -2802kJ/mol$
+
+- Druvsocker → etanol + koldioxid
+	$\Delta H^0 = -66kJ/mol$
+
+- Etanol + syre → koldioxid + vatten
+	$\Delta H^0 = -2736kJ/mol$
+
+Dvs, man kan dela upp en reaktion i mindre steg
+
+### Spontan reaktion
+Ökar alltid entropin
+entropi ett mått på oordningen i ett system
+Spontan är gynnsam med tillräckligt med drivkraft för att kunna ske, de är enkelriktade 
+![[Pasted image 20251111105409.png|400]]
+
+Entropin ökar eftersom det finns fler möjliga sätt att vara oordnad på än ordnad. T.ex. korthus
+
+#### Diffusion
+Spontan reaktion som äger rum när t.ex. vätskor med egenskap skilt från omgivningen sprids, blandas och jämnas ut.
+Ofta orsakas diffusion av någon slags slumpvandring
+
+### Browns rörelse
+....
+
+Andra sätt att förändra entropin
+![[Pasted image 20251111110058.png|400]]
+
+**Ju mer molekyler ju mer oordning**
+
+Information är negativ entropi
+![[Pasted image 20251111110139.png|500]]
+gäller också information som är lagrad i t.ex. DNA, sker inte spontant, har investerat jättemycket energi för att selektera de sekvenser som fungerar bäst
+
+#### Fri energi
+Enkelt sätt att förutsäga en kemisk reaktion
+
+$\Delta G = \Delta H_{system} - T\Delta S_{system}$
+- H (entalpi): systemets värmeinnehåll – den energi som frigörs eller upptas vid reaktionen.
+- S (entropi): systemets grad av oordning eller antalet möjliga mikrotillstånd.
+∆G < 0 ⇒ nettoreaktion: A → B
+∆G > 0 ⇒ nettoreaktion: A ← B
+Vid jämvikt är ∆G = 0
+
+Vid exergon reaktion
+- ∆G anger vilket max arbete (energiomvandling) systemet kan göra
+- ∆G < 0
+Vid endergon reaktion
+- ∆G > 0
+- ∆G anger den minimala arbetet (energiomvandling) som krävs
+
+
+ΔG = ΔH - TΔS
+- ΔG (Gibb’s fri energi ändring) → kJ/mol
+- ΔH (Enthalpi ändring) → kJ/mol
+- ΔS (Entropi ändring) → kJ/mol x K
+- T (Temperatur i Kelvin)
+
+∆G beror på
+• vilka ämnen som reagerar
+• ämnenas resp. koncentrationer
+För jämförelse mellan reaktioners benägenhet att ske finns:
+
+∆G0 dvs ∆G när alla ämnen i reaktionen har koncentrationen 1 M,
+temperaturen är 25 ℃ (298 K) och trycket 1 atmosfär.
+∆G0 är specifikt för en given reaktion.
+Olika reaktioner har olika ∆G0
+
+gör att man jämföra olika reaktioner
+
+I biokemiska förhållande har man pH 7 = $\Delta G^0$
+
+Kemisk jämvikt är när förhållandet mellan reaktanter och produkter inte ändras längre, ∆G = 0
+
+Tillståndet för jämvikt när man förbrukat allt
+
+jämviktskonstantent är specifik för varje reaktion i en given temperatur
+
+∆Go = -RTln(Keq)
+- K = jämviktskonstant
+- R = gaskonstanten
+- T = temp i grader Kelvin
+ln, naturliga logaritm och sålunda är
+K = e -∆G0/RT
+
+Om ∆G0 < 0 blir K > 1
+Om ∆G0 = 0 blir K = 1
+Om ∆G0 > 0 blir K < 1
+
+Får vi räkneuppgifter. Det är mest teoretiskt, det är ingenting ni ska räkna ut. Behöver förstå koncepten gör mig nöjd.