|
База данных применения химических эффектов |
На главную страницу | О проекте | Контакты |
Новости | База данных | Статьи |
Вы находитесь здесь: dace.ru / База данных химических эффектов База данных по химическим эффектам в химических патентах
Все патенты, начинающие с С
СПОСОБЫ Фиксации азота из воздуха
Этот пример относится к одному из важнейших природных процессов - биологической фиксации атмосферного азота, которая осуществляется ферментом нитрогеназой. Хорошо известно, что молекула N2 представляет собой одну из наиболее устойчивых молекул. Именно по этой причине синтез аммиака требует высоких температур (до 450С), высокого давления (250-5000 атм.) и использования катализатора. Между тем нитрогеназа превращает азот воздуха в биологически усвояемую форму при нормальных t и Р. Если рассматривать образование аммиака по реакции: N2 + 6 H. ==> 2 NH3 , как восстановление двух атомов N из N2 , то весь процесс соответствует переносу (возбуждению) шести электронов.
N + е + 1Н ==> NН G=+308 кДж/моль; N + 2е + 2Н = NН2 G=+212 кДж/моль; N2 + 4е + 4Н==> 2NН2 G=+124 кДж/моль; N2 + 6е + 6Н ==> 2NН3 G=-58 кДж/моль Из составления приведенных величин свободной энергии можно заметить, что одно-, двух- и четырехэлектронное восстановление термодинамически крайне невыгодны, поэтому скорости и вероятности этих реакций крайне малы. А шестиэлектронное восстановление уже оказывается в термодинамическом выигрыше. Следовательно, только синхронный перенос сразу шести электронов обеспечивает высокую скорость синтеза аммиака. Фермент нитрогеназа действует именно таким образом, переводя процесс из одно - в шестиэлектронный. Его структура включает помимо белковых ферментов два иона Mо(n+), так что между ними помещается одна молекула N2. При одновременном взаимодействии с двумя ионами Mо, легко окисляющимися до ионов Мо(n+3+), молекула N2 получает сразу шесть электронов. Многие ОВР в природе протекают именно по таким многоэлектронным механизмам, например, самый важный из биокаталитических процессов – фотосинтез [?]. 481; c04rd, c17s, c55qa, c57kt (B1653043, E2, C01C) “синтез, катализатор, фермент; СПОСОБЫ Фиксации азота из воздуха” |
dace.ru © 2005-2024 гг. Сделано dkos.ru |