Задания для самостоятельной работы студента во внеучебное время (самоподготовка)

А. Контрольные вопросы

1. Предмет изучения химической кинетики. Определение скорости химической реакции.

2. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Закон действующих масс. Физический смысл константы скорости. Период полупревращений.

Особенности кинетики гетерогенных процессов.

3. Сущность понятий «порядок реакции» и «молекулярность» реакции. Классификация реакций по порядку и молекулярности. Кинетические уравнения в зависимости от порядка реакции.

4. Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса. Энергия активации.

5. Определение катализа и катализатора. Механизм гомо- и гетерогенного катализа.

6. Ферментативный катализ. Зависимость скорости биохимических процессов от концентрации фермента и субстрата. Уравнение Михаэлиса-Ментен.

7. Понятие о сложных химических реакциях.

Б. Список рекомендуемой литературы:

1. Общая химия Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебник для ВУЗов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и др. - 2 изд. - М.: ВШ, 2002.

2. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов./под ред. В.А. Попкова, А.В. Бабкова - М.: ВШ, 2006.

3. Пузаков С.А., Попков В.А., Филиппов А.А. Сборник задач и упражнений по общей химии. - М.: ВШ, 2007.

4. текст лекций.

В. Обучающий материал.

Табл.1. Кинетические уравнения

Порядок реакции	Кинетическое уравнение	Обычная единица измерения константы скорости	Зависимость концентрации от времени
	v = k	моль∙ л-1∙с-1	C = C0-kt
	v = kС	с-1	lnC = lnC0-kt
	v = kС2 или v = kСАСВ	л∙моль-1∙с-1

Г. Обучающие задачи

Задача 1. Окисление угарного газа парами воды идет по уравнению: СО _г + Н₂О _г = Н_{2 г} + СО_{2 г}. Как изменится скорость реакции, если концентрацию паров воды увеличить в 3 раза?

Решение. Составим кинетическое уравнение по закону действующих масс V=K[CO][ Н₂О] (уравнение второго порядка). Если концентрацию паров воды увеличить в 3 раза, то и скорость реакции возрастет в 3 раза. Ответ: Скорость реакции увеличится в 3 раза

Задача 2. Скорость распада газа для ингаляционного наркоза N₂O описывается уравнением первого порядка. При концентрации газа 0,8 моль/л скорость распада составляла 0,00752 моль/л×с. Рассчитайте скорость реакции при концентрации N₂O 1,2 моль/л.

Решение. Т.к. уравнение первого порядка, оно будет иметь вид V=K[N₂O]. Зная скорость реакции и концентрацию газа, рассчитаем константу К=V/[N₂O] = 0,00752 / 0,8=0,0094с^-1. При концентрации 1,2моль/л, скорость будет равна V= K[N₂O]=0,0094 с^-1∙1,2моль/л = 0,01128 моль/л×с.

Ответ: 0,01128 моль/л×с.

Задача 3. Начальная концентрация лекарственного препарата в крови составила 0,00015.моль/л. Рассчитайте скорость реакции распада этого лекарства, если израсходовалось 75% препарата, константа скорости равна 0,0003с^-1, исходя из кинетического уравнения первого порядка.

Решение. Т.к. израсходовалось 75% препарата, то в крови осталось 25%. Найдем 25% от 0,00015моль/л. С(преп.)= 0,00015∙25% / 100% = 3,75∙10^-5моль/л. Кинетическое уравнение первого порядка имеет вид v = kС. Подставив данные, получим V=0,0003∙3,75∙10^-5= 1,125∙10^-8 моль/л×с.

Ответ: 1,125∙10^-8 моль/л×с.

Д. Задачи для самостоятельного решения.

Задача 1. Для обнаружения мышьяка в биологических объектах используют реакцию

2AsH₃(г) = 2As(т) + 3H₂(г). Как изменится скорость реакции, если увеличить концентрацию арсина в 3 раза? (Ответ: увеличится в 9 раз).

Задача 2. Дана простая реакция А + В ® Продукты, С₀(А)= 0,03моль/л, С₀(В)= 0,02моль/л, константа скорости равна 0,00017л/(моль∙с). Рассчитайте начальную скорость реакции и в момент, когда концентрация вещества В уменьшится в 2 раза. (Ответ: 1,02∙10^-7 моль/л×с; 3,4∙10^-8 моль/л×с).

Задача 3. Углеводы окисляются в живых организмах при температуре 37°С, а вне его окисление происходит при 450-500°С. Объясните причину этого явления.

ТЕСТЫ № 205-220

Поиск по сайту: