Простые реакции
Порядок (n) = коэффициентам для реагентов (а, b) = молекулярность
n ≠ коффициенты ≠ молекулярности
• при избытке одного из реагентов
СН3СООН + С2Н5ОН → СН3СООС2Н5 + Н2О
избыток
V = К ССН3СООН n = 1
молекулярность = 2
n ≠ молекулярности
для гетерогенных реакций
S(тв) + О2 (г) → SО2 (г)
V = К∙СО2 n = 1
молекулярность = 2
для сложных (многостадийных) реакций
V по лимитирующей стадии
• по С реагентов или продуктов
•по константе скорости
•по периоду полупревращения (t1/2)
n = 0 |
t1/2 = |
С0 |
|
|
|
|
2k |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lnC |
C |
|
0,69 |
n = 1 |
t1/2 |
= |
0 |
_ |
= |
_____ |
k |
|
k |
||||
|
|
|
|
|
||
n = 2 |
t1/2 |
= |
1 |
|
|
|
|
|
|
C0 k |
|
|
|
III. Температура
Закон Вант-Гоффа
V2 |
|
k |
= γ |
T2 – T1 |
|
= |
10 |
||||
V1 |
2 |
||||
k 1 |
|
||||
|
|
|
|
|
γ – температурный коэффициент
in vitro |
γ = 2 - 4 |
in vivo |
γ = 7 – 9 |
Н2 + I2 |
H |
H |
2 HI |
|
|
|
I |
||
|
реагенты |
I |
||
продукты |
|
|
|
|
Е |
активированный комплекс |
|
|
|
[АК] |
Еакт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
реагенты |
|
продукты |
|
|
|
|
ход реакции |
|
1.Е акт - энергетический барьер реакции
↓Еакт ↑ V
Еакт= 10 – 50 кДж/моль для быстрых реакций 
Еакт= 50 – 100 кДж/моль для медленных реакций 
2.Еакт = ΔH образования aктивированного комплекса [AK]
Eакт
_ ______
K = A · p · e RT
A– частота столкновений
р– пространственная ориентация молекул
Еакт – энергия активации |
|
|
|
На практике |
Еакт R T2 T1 |
ln |
K2 |
T2 T1 |
|
K1 |
|
IV. Катализатор
•Гомогенный
•Гетерогенный
|
2Н2О2(ж) → Н2О(ж) + О2 (г) катализатор MnO2 (тв) |
• Ультра(микро)гетерогенный |
|
|
ферменты в водных растворах находятся в |
|
коллоидном состоянии |
• |
Положительный V |
• |
Отрицательный = ингибитор ↓V |
|
↓ Еакт ↑ V |
|
|
|
|
|
А + В + К → [A…B…K] → AB + K |
||||
|
реагенты |
kat |
АК |
продукт |
|
Е |
[АК] без катализатора |
|
2H2O2 → H2O +O2 |
||
|
|
[А…B…K] |
|
kat |
Еакт[кДж/моль] |
|
|
|
- |
75 |
|
|
|
|
|
||
|
реагенты |
продукты |
|
|
|
|
|
|
MnO2 |
40 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
каталаза |
23 |
1) Сложность строения
|
фермент |
Белковая часть |
Небелковая часть |
акофермент |
кофермент |
Активный центр фермента и субстрат совместимы по принципу «ключ в замке»
2)Высокая активность
↑V в 106 – 1012 раз
Число оборотов карбоангидразы 600 тыс.молекул/сек СO2 + H2O → H2 СO3
3) Специфичность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СO2 + H2O → H2 СO3 |
карбоангидраза |
|
|
|
|
||||
|
|
||||||||
6СO2 +6 H2O → С6H12O6 + 6 O2 |
хлорофилл |
|
|
|
|
||||
4) Мягкие условия действия V |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
t0 = 36 - 400 C (Vmax при 380) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН ≈ 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
36 |
40 |
t0 |
||||||
5) Влияние активаторов и ингибиторов |
|||||||||
|
|||||||||
Активаторы: Cu+2, Fe+2, Mn+2, Cl¯, Zn+2
Ингибиторы: 1) тяжелые металлы: Hg+2, Pb+2 2) анионы:CN ¯, NO2¯, NO3¯
S + E → [S...E] → P + E
субстрат энзим фермент- продукт энзим
субстратный
АК ↓ Еакт
Уравнение Михаэлиса – Ментена
V = Vmax • |
CS |
|
KM + CS |
||
|
||
|
|
Cs - концентрация субстрата
KM – константа Михаэласа - это CS при
V = ½ Vmax
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ns = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Vmax |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vmax /2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ns = 1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
KМ Сs
При малых Сs << KМ |
V= Vmax • |
CS |
||
KM |
||||
|
ns = 1 |
|
||
|
|
|
||
При больших Сs > KМ |
CS |
|||
V = Vmax •CS |
||||
=> V |
= ns = 0 |
|
|
|
Vmax |
|
|
|
|