Ентальпійного і ентропійний фактори 1 сторінка | Ентальпійного і ентропійний фактори 2 сторінка | Ентальпійного і ентропійний фактори 3 сторінка | Ентальпійного і ентропійний фактори 4 сторінка | Ентальпійного і ентропійний фактори 5 сторінка | Ентальпійного і ентропійний фактори 6 сторінка | Ентальпійного і ентропійний фактори 7 сторінка | Кінетичні рівняння. | Зниження температури кристалізації розчинів | Підвищення температури кипіння розчинів |

загрузка...
загрузка...
На головну

Питання 9. Каталозі. Гомогенний каталіз, гетерогенний каталіз. Особливості каталітичної активності ферментів.

  1. C. Питання про класифікацію.
  2. CRM-системи. Визначення, призначення та особливості.
  3. ERP -, MRP - системи. Визначення, призначення та особливості
  4. I. ПИТАННЯ, виникають у сучасному світі
  5. I. ДО ІСТОРІЇ ПИТАННЯ
  6. I. ДО ІСТОРІЇ ПИТАННЯ
  7. I.3.3. Специфічні особливості дітей з РДА

 Швидкість багатьох реакцій залежить від присутності речовин, що не расходующихся в ході реакції; такі реакції називаються каталитическими. під катализом розуміють зміна швидкості хімічних реакцій у присутності речовин, які після завершення реакції залишаються в незмінному вигляді і кількості. Збільшення швидкості реакції називають позитивним катализом, зменшення - негативним катализом, або пригніченням. каталізаторами називають речовини, які викликають позитивний каталіз; речовини, що уповільнюють реакції, називають інгібіторами. Терміни «каталіз» і «каталізатори» введені в хімію шведським хіміком І. Берцелиусом (1835 г.).

Механізм дії каталізатора полягає в зміні шляху процесу перетворення реагентів в продукти. Новий шлях характеризується меншим енергетичним бар'єром, т. Е. Меншою енергією активації. Розрізняють гомогенний і гетерогенний каталіз. Прискорення реакції диспропорціонування пероксиду водню у водному розчині в присутності Дихромат-іонів є прикладом гомогенного каталізу (каталізатор утворює одну фазу з реакційною сумішшю), а в присутності оксиду марганцю (1У) - прикладом гетерогенного каталізу.

Все каталітичні реакції поділяються на гомогенні і гетерогенні. Якщо реагують вещ-ва і каталізатор знаходять-ся в різних фазах, каталіз наз-ся ГЕТЕРОГЕННИМ1 (приклад: синтез аміаку з азоту і водню в присутності металевого заліза). Якщо реагує вещ-во і каталізатор нах-ся в одній фазі, каталіз наз-ся гомогенності! (Приклад: розкладання водородопероксіда в присутності солей Fe (II) у водних розчинах. РЕАКЦІЯ: 2Н2О2> 2H2Про + O2 над стрілочкою Fe2 + (1)

 Всі реакції каталітичного розкладання є складними багатостадійні процеси. Роль каталітичних реакцій велика при життєдіяльності організмів; більшість реакцій в організмах протікає за участю біологічних каталізаторів-ферментів. Характерною особливістю Ф явл. їх специфічність: властивість змінювати швидкість реакції одного типу і не впливати на багато ін реакції, що протікають в клітині! До складу більшості ферментів входить іон металу, тому ці біологічні каталізатори наз-ся металлоферментов! Типовим ферментом явл-ся каталази!

Особливостями ферментів явл: 1) висока активність 2) висока специфічність, т. Е вибірковість дії 3) тонкий механізм регулювання активності деят-ти ферментів за допомогою ефектора (активатори, інгібітори) 4) висока почуттів-ть до зовнішніх умов!

Більшість ферментативних реакцій описується кінетичними рівняннями нульового порядку.

Питання 5. Хімічна рівновага. Оборотні та необоротні у напрямку реакції. Термодинамічні умови рівноваги. Константи хімічної рівноваги. Прогнозування зміщення хімічної рівноваги.

хімічна рівновага: Динамічний стан, при якому швидкість прямої і зворотної реакцій рівні.

Оборотна р-ція: за даних умов мимовільно протікає як в прямому, так і в зворотному напрямку.

Необоротна р-ия: При даних умови протікає в одному напрямку.

утворюється:

- Важко розчинними осад

- газ

- Малодиссоциирующие в-во (вода)

- Стійке комплексне з'єднання

Термодинамічні умови рівноваги:

G2-G1= 0

S2-S1= 0

Константа рівноваги: При постійних зовнішніх умовах в рівновазі відношення твір концентрацій продуктів до добутку концентрацій реагентів з урахуванням стехиометрии є величина постійна, яка не залежить від хімічного складу системи.

кількісною характеристикою стану рівноваги є константа хімічної рівноваги До, Яка визначається відношенням констант швидкостей прямої і зворотної реакцією

У переважній більшості випадків константи швидкостей прямої і зворотної реакцій не рівні. Константа рівноваги - Постійна при даній температурі величина і визначає співвідношення між рівноважними концентраціями продуктів реакції і вихідних речовин, зведених в ступені їх стехіометричних коефіцієнтів.

Наприклад, для процесу N2 + 3H2 - 2NH3

Принцип Ле-Шательє: вплив будь-якого фактора (t, c, p) на рівноважну систему стимулює зміщення рівноваги в такому напрямку, що сприяє відновленню початкових характеристик системи.

 Положення хімічного рівноваги залежить від наступних параметрів реакції: Температури, тиску і концентрації. Вплив, який чинять ці фактори на хімічну реакцію, підкоряються закономірності, яка була висловлена ??в загальному вигляді в 1884 році французьким ученим Ле-Шательє. Сучасна формулювання принципу Ле-Шательє така: Якщо на систему, що знаходиться в стані рівноваги, надати зовнішній вплив, то система перейде в інший стан так, щоб зменшити ефект зовнішнього впливу.

Питання. Роль води і розчинів в життєдіяльності. Фізико-хімічні властивості води, які обумовлюють її унікальну роль як єдиного біорастворітеля; вплив зовнішніх умов на розчинність. Термодинаміка розчинення.

 Вода складається з атомів водню (в трьох ізотопів 1, 2,3) і кисню (в трьох ізотопів 16, 17, 18). Становить основну частину внутрішнього середовища організму, забезпечує процеси всмоктування, пересування поживних речовин і продуктів обміну з організму. Крім того, вода бере участь у процесі терморегуляції (потовиділення) і в процесі дихання (людина може дихати абсолютно сухим повітрям, але не довго).

властивості:

1) Вода - єдине відоме речовина, яке зустрічається в природних умовах в твердому, рідкому і газоподібному стані.

2)Вода - унікальний розчинник, Т. К. Діелектрична проникність води (Е в одиницях СГСЕ) 81,0 при 20 гр .. с. У більшості інших тіл вона знаходиться в межах 2 - 3, за винятком ряду кислот (мурашина - 58, ацетон - 21) і ціаністого водню, у якого діелектрична проникність 107.

3) Воду дуже важко окислити, спалити або розкласти на складові частини. Вода - хімічно стійка речовина.

4) Вода має рідкісну здатність при замерзанні розширюватися, внаслідок чого лід плаває на воді, що залишається в рідкій фазі. Лише поодинокі речовини (вісмут, галій, германій та ін.) Мають таку ж аномалію, при якій тверда фаза легше рідкої.

5)Вода в формі сферичних крапель має найменшу поверхню при заданому обсязі. Поверхневий натяг (на кордоні з повітрям при 20 гр. З одно 72,75 дин / см) є необхідною умовою капілярних процесів, таких важливих для життєдіяльності рослин і тварин.

6)Вода має здатність поглинати велику кількість теплоти і порівняно мало при цьому нагріватися.

7)Поверхневий натяг - Це ступінь зчеплення молекул води один з одним. Чим нижче поверхневий натяг, тим вище растворяющая здатність води, тим краще вода виконує свої основні функції. У тому числі і роль транспортної системи. Чим нижче поверхневий натяг, тим вище розчиняють властивості, тим вище плинність.
 8)Кислотно-лужну рівновагу води. Основні життєві середовища (кров, лімфа, слина, міжклітинна рідина, спинномозкова рідина та ін.) Мають слаболужну реакцію. При зрушеннях їх в кислу сторону, змінюються біохімічні процеси, організм закісляется.
 9)структура води. Вода є рідкий кристал. Диполі молекули води орієнтуються в просторі певним чином, з'єднуючись в структурні конгломерати. Це дозволяє рідини складати єдину біоенергоінформаційну середу. Коли вода знаходиться в стані твердого кристала (льоду), молекулярна решітка жорстко орієнтована. При таненні розриваються жорсткі структурні молекулярні зв'язки. І частина молекул, вивільняючись, утворює рідку середу. В організмі вся рідина структурована особливим чином.
 10)Інформаційна пам'ять води. За рахунок структури кристала відбувається запис інформації, що виходить від біополя. Це одне з дуже важливих властивостей води, що має велике значення для всього живого.
розчинність різних речовин в певному розчиннику залежить від зовнішніх умов, Перш за все - від температури і тиску. Тиск найсильніше позначається на розчинність газів. Зміна зовнішніх умов впливає на розчинність відповідно до принципом зміщення рівноваг Ле-Шательє: Вплив будь-якого фактора (t, c, p) на рівноважну систему стимулює зміщення рівноваги в такому напрямку, що сприяє відновленню початкових характеристик системи.

вплив температури залежить від знака теплового ефекту реакції. При підвищенні температури хімічна рівновага зміщується в напрямку ендотермічної реакції, при зниженні температури - в напрямку екзотермічної реакції.

вплив тиску. при підвищенні тиску рівновагу зсувається в напрямку, в якому зменшується сумарна кількість молей газів і навпаки.

вплив концентрації. При підвищенні концентрації одного з вихідних речовин рівновага зсувається в напрямку утворення продуктів реакції. При підвищенні концентрації одного з продуктів реакції рівновагу зсувається в напрямку утворення вихідних речовин.

Відповідно до другого закону термодинаміки при р, Т = const речовини мимовільно можуть розчинятися в будь-якому розчиннику, якщо в результаті цього процесу енергія Гіббса системи зменшується, т. Е. ?G = (? Н - T?S) <0.

Величину? Н називають ентальпійного фактором, а величину T?S - ентропійних фактором розчинення.

При розчиненні рідких і твердих речовин ентропія системи зазвичай зростає (?S> 0), так як розчиняються речовини з більш упорядкованого стану переходять в менш впорядковане. Внесок ентропійного фактора, що сприяє збільшенню розчинності, особливо помітний при підвищених температурах, тому що в цьому випадку множник Т великий і абсолютне значення твори T?S також велике, відповідно зростає спад енергії Гіббса.

При розчиненні газів в рідині ентропія системи зазвичай зменшується (?S <0), так як речовини, що розчиняється з менш упорядкованого стану (великого обсягу) переходить в більш впорядкована (малий обсяг). Зниження температури сприяє розчиненню газів, тому що в цьому випадку множник Т малий і абсолютне значення твори T?S буде тим менше, а спад енергії Гіббса тим більше, чим нижче значення Т.

В процесі утворення розчину зміна ентальпії процесу розчинення потрібно розглядати відповідно до законом Гесса як алгебраїчну суму ендо- та екзотермічних вкладів всіх процесів, які супроводжують процес розчинення. Інакше кажучи, зміна ентальпії являє собою алгебраїчну суму зміни ентальпії ?Нкр в результаті руйнування кристалічної решітки і зміни ентальпії ?Нсол за рахунок сольватації (взаємодій. Молекул розчиненого в-ва з молекулами р-телеглядачам) частинками розчинника:

?Нраств = ?Нкр + ?Нсол,де ?Нраств - зміна ентальпії при розчиненні.

При розчиненні твердих речовин з молекулярною кристалічною структурою і рідин молекулярні зв'язки не дуже міцні, і тому зазвичай ?Нсол> ?Нкр Це призводить до того, що розчинення, наприклад, спиртів і цукрів є екзотермічний процес (?Нраств <0).

При розчиненні твердих речовин з іонним гратами співвідношення енергій Екр і Есол можуть бути різними. Однак в більшості випадків енергія, що виділяється при сольватації іонів, не компенсує енергію, яка витрачається на руйнування кристалічної решітки, отже, і процес розчинення є ендотермічним.



Питання 7. Залежність швидкості реакції від концентрації реагентів. Кінетичні рівняння реакцій першого, другого і нульового порядків. | Поняття про ідеальне розчині. Константа розчинності. Умови розчинення і утворення опадів.
загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати