Лабораторные работы. Тема: “Химическая кинетика и её значение для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов

Занятия № 4, 5

Тема: “Химическая кинетика и её значение для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов. Химическое равновесие”

Занятие № 4

Теория

1. Предмет химической кинетики. Химическая кинетика как основа для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов.

2. Классификация химических реакций. Реакции обратимые и необратимые, гомогенные и гетерогенные, простые и сложные, последовательные, цепные, сопряженные: определение, примеры.

3. Скорость химической реакции: определение, средняя и истинная скорости.

4. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ (закон действующих масс).

5. Молекулярность элементарного акта реакции. Определение молекулярности сложной реакции.

6. Порядок реакции. Кинетические уравнения реакции нулевого, первого и второго порядков.

7. Зависимость скорости реакции от температуры: правило Вант-Гоффа, особенности температурного коэффициента для биохимических процессов, уравнение Аррениуса.

Задачи

1. Рассчитайте изменение скорости реакции 2NO(г) + O₂(г) = 2NO₂(г) при разбавлении смеси реагирующих веществ в 3 раза.

2. * Рассчитайте изменение скорости газовой реакции 2NO + O₂ = 2NO₂ при увеличении давления в 3 раза.

3. Температурный коэффициент некоторой газовой реакции равен 3.

Рассчитайте изменение скорости этой реакции при понижении температуры реакционной смеси от 140 ^оС до 100 ^оС.

Примечание: Задача, отмеченная звездочкой, необязательна для решения (бонусная).

Лабораторная работа

1. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ.

Занятие № 5

Теория

1. Химическое равновесие. Константа химического равновесия.

2. Уравнение изотермы химической реакции.

3. Прогнозирование смещения химического равновесия (принцип Ле-Шателье).

Задачи

1. Объясните влияние температуры на равновесное состояние обратимых реакций:

1) 2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃ DH_р = -196, 6 кДж,

2)* N₂ + O₂ ↔ 2NO DH_р = 180, 7 кДж.

2. Объясните влияние давления на равновесное состояние обратимых реакций:

1) 2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃,

2)* N₂ + O₂ ↔ 2NO.

3. Объясните влияние концентрации СО на смещение равновесия реакций:

1) СОСl₂ ↔ СО + Сl₂ – 27 ккал,

2)* 2СО ↔ СО₂ + С + 41 ккал.

Примечание: Задания, отмеченные звездочкой, необязательны для решения (бонусные).

Лабораторные работы

2. Влияние концентрации на смещение химического равновесия.

3. Влияние температуры на смещение химического равновесия.

Литература:

1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов / Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; Под. ред. Ю.А. Ершова. – 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во Юрайт, 2014. – 560 с. – Серия: Бакалавр. Базовый курс.

2. Ершов Ю.А., Попков А.А., Берлянд А.С. и др. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Под. ред. Ю.А. Ершова – М.: Высшая школа, 1993. С. 32-42, 391-416.

3. Глинка Н.Л. Общая химия. Л.: Химия. 1979 и далее, глава VI.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1975, ч. 1, гл. VI, с. 101-117.

5. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. М.: Высшая школа, 1989, с. 55-67, 70-73.