測度定数と標準自由エネルギーについて

質問

大学で化学を学んでいます。
学部の問題なのですが解離する際、と結合する際の測度定数の取り扱い方がわからなくて。問いが解けなくて困っています。
わかる方がいらっしゃれば、ご助力お願いいたします

Hｂのα鎖へCO、O2、NOが結合および解離する際の速度定数は
配位子　　結合(K/10[－6乗]　Lmol-1s-1)　　　解離(K/s-1)
CO　　　　　4.5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　28
O2　　　　　30　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.013　
NO　　　　　30　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4.6×10[－5乗]

(1)このデータから各分子が結合する際の標準自由エネルギー変化ΔG°を求める。気体定数R＝8.3J/mol/K 温度25℃
(2)また、CO2の溶解度０．７６V/V(H2O)
H20⇔H+　＋　HCO-　　Pka=6.5 気体/mol=24.4L
のときの飽和CO２のPHはどうなるのか。

教えてください、よろしくお願いします

回答No.1

jamf0421

Hｂのα鎖へCO、O2、NOが結合および解離する際の速度定数は
配位子　　結合(K/10[－6乗]　Lmol-1s-1)　　　解離(K/s-1)
CO　　　　　4.5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　28
O2　　　　　30　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.013　
NO　　　　　30　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4.6×10[－5乗]

COの例でヘモグロビンへの結合の速度定数がk11,解離の速度定数がk12とします。平衡の時に
k11[Hb][CO]⇔k12[HbCO]
と思ってよいのですね。数字の読み方が判らないのですが、結合の速度定数の書き方がkの数字を10^(-6)で割ったと読めますが、どうもあとの計算でHbとガスが結合してΔG<0になるようにするためには4.5x10^6と読むべきと思いましたがよいですか？その前提ならば平衡定数K1は
K1=k11/k12=4.5x10^6/28=1.61x10^5
です。同様にO2, NOについての平衡定数は
K2=k21/k22=30x10^6/0.013=2.31x10^9
K3=k31/k32=30x10^6/4.6x10^(-5)=6.52x10^11
ΔG°=-RTlnKです。温度を300Kと仮定すればRT=2493となり、
ΔG1°=-29889J/mol=-30 kJ/mol
ΔG2°=-53750J/mol=-54 kJ/mol
ΔG3°=-67818J/mol=-68 kJ/mol
となります。
CO2の溶解問題はCO2の溶解度で0.76V/V(H2O)というのは、水1 ccにCO2が0.76 cc（標準状態換算）溶けるという意味のようですが、その次の式は
H2O+CO2⇔H2CO3⇔（H+）+（HCO3-)
のpKa=6.5なのでしょうか？そういう条件ならば、溶解量は１ L(kg)の水に対して760 cc=0.034 molです。pKa=-logKa=6.5から
Ka=[H+][HCO3-]/[H2CO3]=3.16x10^(-7)
ということにはなります。だとすれば1 L中に
[H+][HCO3-]=1.07x10^(-8)
[H+]=1.04x10^(-4)
位になるのですが...

お礼

大変丁寧なご説明ありがとうございます。
これからもがんばって物理の勉強に励みます。

本当にありがとうございました。