Занятие 7, 8. Кинетика, катализ, химическое равновесие
Актуальность темы Практически все биохимические реакции, протекающие в живых организмах, являющиеся каталитическими, т.е. осуществляются в присутствии биокатализаторов-ферментов. Все ферментативные биохимические реакции подчиняются законам кинетики в приложении к биосистемам. В основе кинетики различных биологических процессов, направлении биохимических реакций, биоэлектрических явлений, проницаемости биологических мембран, лежит химическая кинетика – учение о скорости химических реакций. Методы кинетики биологических процессов широко применяются при изучении физико-химических механизмов возникновения патологических состояний организмов, динамики ферментативных процессов (нормы и патологии), в фармакокинетике, иммунокинетике. Понимание основных закономерностей химической кинетики, катализа и состояния химического равновесия необходимо для изучения бионеорганической, биологической и токсикологической химии, фармакологии, действия на живой организм различных лекарственных препаратов.
Цель занятия Получить системные знания о закономерностях протекания химических и биохимических реакций, влияния различных факторов на скорости реакции.
Студент должен знать: · классификацию химических реакций; · влияние концентрации веществ на скорость химических реакций (закон действия масс); · влияние температуры (закон Вант-Гоффа); · понятие об энергии активации, энергетическом барьере, уравнение Аррениуса; · теории гомо- и гетерогенного катализа; · условия протекания обратимых и необратимых реакций; · направления смещения равновесия в соответствии с принципом Ле-Шателье.
Студент должен уметь: · прогнозировать направление смещения равновесия; · оценить влияние концентрации и температуры на скорости химических реакций; · проводить расчеты изменения скорости реакции и времени ее осуществления при изменяющихся параметрах.
Необходимый исходный уровень знаний и умений Знать примеры и уметь составлять уравнения реакций: экзо- и эндотермических, обратимых и необратимых.
Содержание занятия: 1. Обсуждение теоретических вопросов; 2. Решение задач по теме занятия; 3. Контрольная работа «Кинетика, химическое равновесие» Вопросы для обсуждения на занятии: 1. Понятие средней и истинной скорости реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации. 2. Зависимость скорости реакции от температуры. Энергия активации. Уравнение Аррениуса. 3. Молекулярность и порядок реакции. 4. Катализ. Влияние катализатора на скорость химических реакций. Особенности биокатализаторов. 5. Обратимые химические реакции, химическое равновесие, смещение химического равновесия. Лабораторная работа №1. Зависимость скорости реакции от концентрации (реакция Ландольта) Опыт 1. 1-й стакан К 20 мл раствора А быстро при перемешивании добавляем 20 мл раствора В и засекаем время секундомером от момента сливания до изменения окраски.
2-й стакан К 20 мл раствора А добавляем 10 мл дистиллированной воды и быстро при перемешивании вливаем 10 мл раствора В. Фиксируют время до появления окраски.
3-й стакан К 20 мл раствора А добавляем 15 мл Н2О и 5 мл раствора В. Определяют время протекания реакции. Раствор А – кислый раствор сульфита натрия с добавлением крахмала. Раствор В – содержит йодат калия. 2 KIO3 + 5 Na2SO3 + H2SO4 = 5 Na2SO4 + K2SO4 + I2 + H2O Результаты сводят в таблицу и затем строят график зависимости υ – скорости реакции (ось ординат) от С – концентрации (ось абсцисс) KIO3.
Делают вывод о зависимости времени реакции от концентрации реагирующих веществ.
Опыт 2 В трех пронумерованных стаканчиках готовят растворы различной концентрации: 1-й стакан – 10 мл раствора Na2S2O3 + 20 мл H2O; 2-й стакан – 20 мл раствора Na2S2O3 + 10 мл H2O; 3-й стакан – 30 мл раствора Na2S2O3. В стакан 1-й вливают цилиндром 10 мл раствора H2SO4, перемешивают. В момент сливания растворов включают секундомер и отсчитывают время до появления легкого помутнения. Аналогично поступают со стаканами 2 и 3-м. Na2S2O3 + H2SO4 = Н2S2O3 + Na2SO4; Н2S2O3 S + H2SO3.
Результаты вносят в таблицу и затем строят график зависимости υ – скорости реакции (ось ординат) от С – концентрации (ось абсцисс) Na2S2O3.
Делают вывод о зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1055)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |