Занятие 3

Тема. Химическая кинетика

1. Актуальность. Знание законов кинетики необходимо для оценки специфических особенностей биокатализа, для понимания сущности многих видов патологий как нарушения скоростей даже единичных из всего комплекса реакций, поддерживающих жизнедеятельность

2. Учебные цели:

- решать кинетические задачи;

- экспериментально измерять скорость химических реакций, определять ее зависимость от концентраций реагентов, температуры, катализатора;

- научиться пользоваться справочной литературой.

3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы

3.1. Вопросы для самоподготовки к занятию

1) Основные понятия химической кинетики: скорость реакции, константа скорости, элементарная, сложная реакции, кинетическое уравнение реакции, кинетическая кривая, молекулярность, порядок реакции, энергия активации, период полупревращения..

2) Основной закон химической кинетики.

3) Классификация сложных реакций.

4) Зависимость скорости реакции от температуры, правило Вант-Гоффа, Уравнение Аррениуса.

5) Катализ. Катализаторы, свойства, механизм действия. Особенности ферментов как биокатализаторов.

4. Вид занятия: лабораторное занятие.

5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.

6.Оснащение рабочего места

6.1. Дидактический материал: справочник физико-химических величин,

6.2. ТСО: калькуляторы.

6.3. Посуда и приборы:

пробирки, мерные пробирки, секундомер, термометр, штатив для пробирок, водяная баня	на группу
6.4. Объекты исследования :
растворы: 0,1M Na2S2O3, 1M H2SO4	на группу
6.5. Реактивы:
вода дистиллированная	на группу

7. Содержание занятия.

7.1. Типовой тест входного контроля

1. Сумма показателей степеней концентраций реагентов в кинетическом уравнении реакции называется

1) молекулярностью; 2) порядком реакции;

3) энергией активации; 4)скоростью реакции.

2. k = A∙ e ^–E/(RT) – это уравнение

1)Вант-Гоффа; 2) Аррениуса; 3) Больцмана; 4) изотермы.

3. Вещество, ускоряющее реакцию, но к концу процесса остающееся химически неизменным, называется

1) промотором; 2) ингибитором; 3) катализатором.

7.2. Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия

1) Основные понятия химической кинетики: скорость реакции, константа скорости, элементарная, сложная реакции, кинетическое уравнение реакции, кинетическая кривая, молекулярность, порядок реакции, энергия активации, период полупревращения.

2) Основной закон химической кинетики.

3) Классификация сложных реакций.

4) Зависимость скорости реакции от температуры, правило Вант-Гоффа, Уравнение Аррениуса.

5) Катализ. Катализаторы, свойства, механизм действия. Особенности ферментов как биокатализаторов.

7.3. Самостоятельная работа студентов.

Лабораторная работа

Зависимость скорости реакции от концентрации реагента

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O + S↓

Реакция сложная, имеет первый порядок по тиосульфату натрия и нулевой порядок по серной кислоте, т.е. кинетическое уравнение реакции имеет вид:

υ = k ∙ [Na₂S₂O₃].

Ход работы. В пробирку налейте последовательно 0,1М Na₂S₂O₃ и воду в количествах, указанных в таблице, затем 5 мл 1М H₂SO₄ (как можно быстрее). С помощью секундомера засеките время с момента добавления кислоты до начала появления мути серы. Таким способом определите время начала помутнения содержимого в пяти пробирках, изменяя концентрацию тиосульфата натрия согласно таблице. Результаты запишите в таблицу.

Объем, мл			С(Na2S2O3)= =0,1а/(а+б+в), моль/л	t,cек	Условная скорость, υ = 100/t
V(Na2S2O3) а	V(H2O) б	V(H2SO4) в
1	4	5
2	3	5
3	2	5
4	1	5
5	0	5

Постройте график зависимости υ = f (C), откладывая по оси абсцисс концентрацию тиосульфата натрия в растворе, а на оси ординат – условную скорость реакции. Каким должен быть график при идеальном выполнении закона действующих масс?

Сделайте вывод.