余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性;该过程δQ≡T·dS;δWv≡-p·dV

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可逆反应与同位素标记法

已有 1755 次阅读 2022-5-20 12:09 |系统分类:教学心得

       可逆反应是指在相同条件下,既能正向进行,又能逆向发生的反应. 基础化学认为可逆反应是化学反应(或相变)最终建立平衡的必要条件.

       热力学认为自发过程一定是不可逆过程,自发过程总是单向的.

       可逆反应概念与热力学自发性观点严重冲突. 两个观点,孰对孰错?

       能否用同位素标记法验证“可逆反应”的客观性呢?

 1. 同位素标记法

       同位素标记法,也称元素示踪法,是将放射性同位素原子掺入其它物质中做标记物(化学性质保持不变),并用放射性探测仪追踪标记物的行踪,以此推测化学反应的历程或机理[1].  

       标记常用的同位素(示踪)原子包括:14C、18O、15N、3H、32P及35S.

 2. 同位素标记法的应用

       1941年,美国人鲁宾与卡门用同位素标记法追踪光合作用中O2的来源,相关反应参见式(1)及(2).

        C18O2(g)+H2O(l)→O2(g)       (1)

        CO2(g)+H218O(l)→18O2(g)    (2)

       式(1)、(2)是小球藻光合作用反应示意式.

       式(1)中CO2气体中的O用18O进行了标记,产物O2中没有出现18O标记物;式(2)中标记物是水分子中的18O,产物O2中出现18O标记物,研究结果表明光合作用的氧气来源于液体水.

       事实上由于同位素分离困难;同时由于同位素参加化学反应的能力随温度、压强等动力学条件的变化而发生改变,导致放射性物质相对含量的变化,对判断反应进行方向无任何意义.

       由上可知同位素标记法无法用于可逆反应客观性的验证.

 3. 结论

      同位素标记法不可能用于可逆反应客观性的验证.

参考文献

[1]赵炎,卢庄,贾伟等. 改进的18O同位素标记法标记蛋白质多肽. 分析化学,2010,38(3):91-94.




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