
- •Лекция 9
- •Химическая кинети- ка - то раздел физи- ческой химии, изуча- ющий скорость и
- •Кинетический метод исследования, наряду с термодинамическим и квантово-механическим, широко применяется в современном естествоз-
- •План
- •9.1 Химические реакции
- •Средняя скорость гомогенной
- •[A]0_ и [A] – исходная и
- •Скорость гетерогенной реакции
- •где ν0 и ν – количество
- •Большинство биохимических реакций являются гомо- генными. Они протекают с различной скоростью. Например, химические
- •Полное обновление костной ткани осу- ществляется за 4-7 лет. Время обновления бел- ков
- •На скорость химических реакций влияет:
- •в) природа раствори- теля (если реакция протекает в растворе), г) площадь поверхности реагирующих
- •д) концентрация реа- гирующих веществ, е) давление (для га- зофазных реакций), ж) температура,
- •Механизм химичес- кой реакции – это число и последова- тельность элемен- тарных стадий
- •Элементарная стадия
- •Характеристикой механиз- ма является молеку- лярность элементарных стадий.
- •Различают:
- •Молекулярность не может быть больше трех, т.к. вероятность столкновения четырех и более частиц
- •Химическая реакция является простой, если
- •Если химическая реакция протекает в несколько стадий, то она является сложной. К наиболее
- •Радикал – это атом или группа атомов, имею- щие неспаренный элект- рон. Радикалы
- •2) рост цепи (бимоле- кулярная стадия):
- •3) обрыв цепи (би- молекулярная стадия)
- •Радикальные реакции протекают in vivo под действием радикалов
- •Ученые считают, что накопление радикалов во внутриклеточных жидкостях – одна из причин старения.
- •Реакция пероксидного окисления липидов, скорость которой резко возрастает даже под воз- действием малых
- •Для снижения скорости пероксидного окисления используется антиокси- данты: витамины А, Е, С, соединения
- •9.2 Кинетическими
- •Кинетические уравнения
- •Математическое выражение ЗДМ для реакции:
- •k зависит от температуры и
- •Порядок реакции определя- ется только эксперимен- тально. Он является величи- ной формальной и
- •Для радикальной реакции
- •Только для простых ре- акций порядок и молеку- лярность совпадают:
- •Кинетическое описание простых реакций
- •Условное уравнение: А Р
- •Кинетическая кривая реакций нулевого порядка
- •Время полуреакции (τ ½) –
- •Условное уравнение: А Р
- •Кинетическая кривая реакции первого порядка
- •Время полуреакции:
- •Период полураспада некоторых радионуклидов
- •Условные уравнения:
- •Константа скорости:
- •Кинетика сложных реакций
- •2) Параллельные реакции
- •3) Последовательные реакции
- •9.3 На рисунках представлена
- •Тримолекулярные
- •Радикальные реакции
- •Ферментативные
- •Для большинства хими- ческих реакций выпол- няется правило Вант- Гоффа: при повышении температуры
- •Для биохимических реакций
- •Значительно точнее зависимость скорости и температуры описы-
- •где 0 и k0 - коэффициенты
- •С точки зрения теории активного комплекса, энергия активации - это энергия образования ак-
- •Энергия активации иначе называется энергетическим барьером химичес- кой реакции.
- •Активный комплекс
- •Схема химической реакции :
- •Энергия, кДж/моль
- •Энергия, кДж/моль
- •Энергия активации
- •С повышением температуры возрастает доля активных молекул в реакционной смеси, способных преодолеть энергетический
- •Кроме термических, существуют нетерми- ческие способы акти- вации молекул: фото- химические, электри- ческие
- •Благодарим за внимание

Лекция 9
Химическая
кинетика

Химическая кинети- ка - то раздел физи- ческой химии, изуча- ющий скорость и механизм химических реакций.

Кинетический метод исследования, наряду с термодинамическим и квантово-механическим, широко применяется в современном естествоз- нании.

План
9.1Понятие о скорости и механизме химических реак- ций.
9.2Кинетические уравнения простых и сложных реакций.
9.3Влияние температуры на скорость химических реакций

9.1 Химические реакции
Гомогенные Гетерогенные
протекают в одной фазе:
протекают на границе разде- ла фаз:
N + 3H ↔2NH |
С(к) + O2→ CO2 |
||
2 |
2 |
3 |

Средняя скорость гомогенной
реакции (υ) равна изменению
концентрации вещества в единицу времени:
υ =
[A] - [A]0
τ

[A]0_ и [A] – исходная и
конечная концентрация вещества, моль/л
τ - время реакции, с., мин.,
(+) – вещество образуется,
(–) – вещество расходуется.

|
Кинетические кривые |
|
|
химических реакций |
|
Моль |
υ = + |
∆С |
τ |
||
|
|
|
л |
|
|
|
|
υ = - ∆Сτ |
|
|
время |

Скорость гетерогенной реакции
равна изменению количества вещества в единицу времени на единице площади поверхности раздела фаз:
|
|
|
|
|
|
ν - ν0 |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
υ = |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
S ·τ |
||||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|

где ν0 и ν – количество
вещества в начальный и конечный момент времени, моль
S – площадь поверх- ности раздела фаз, м2