Biograafiad Omadused Analüüs

Reaktsioonikiiruse temperatuuritegur. Van't Hoffi reegel

Keemiliste reaktsioonide kiirus suureneb temperatuuri tõustes. Reaktsioonikiiruse suurenemist temperatuuriga saab hinnata van't Hoffi reegli abil. Reegli kohaselt suurendab temperatuuri tõus 10 kraadi võrra reaktsiooni kiiruskonstanti 2-4 korda:

See reegel ei ole täidetud kõrgetel temperatuuridel, kui kiiruskonstant ei muutu temperatuuriga peaaegu üldse.

Van't Hoffi reegel võimaldab kiiresti määrata ravimi aegumiskuupäeva. Temperatuuri tõus suurendab ravimi lagunemise kiirust. See lühendab ravimi aegumiskuupäeva määramise aega.

Meetod seisneb selles, et ravimit hoitakse kõrgendatud temperatuuril T teatud aja tT, leitakse lagunenud ravimi m kogus ja arvutatakse see ümber standardseks säilitustemperatuuriks 298K. Arvestades ravimi lagunemisprotsessi kui esimest järku reaktsiooni, väljendatakse kiirust valitud temperatuuril T ja T = 298K:

Arvestades, et lagunenud ravimi mass on standardsete ja tegelike säilitustingimuste korral sama, saab lagunemiskiirusi väljendada võrranditega:

Eeldusel, et T=298+10n, kus n = 1,2,3…,

Hankige standardtingimustes ravimi kõlblikkusaja lõplik avaldis 298K:

Aktiivsete kokkupõrgete teooria. Aktiveerimisenergia. Arrheniuse võrrand. Reaktsioonikiiruse ja aktivatsioonienergia vaheline seos.

Aktiivsete kokkupõrgete teooria sõnastas S. Arrhenius 1889. aastal. See teooria põhineb ideel, et keemilise reaktsiooni toimumiseks on vajalik kokkupõrge algainete molekulide vahel ning kokkupõrgete arvu määrab molekulide soojusliikumise intensiivsus, s.o. temperatuurist sõltuv. Kuid mitte iga molekulide kokkupõrge ei vii keemilise muundumiseni: selleni viib ainult aktiivne kokkupõrge.

Aktiivsed kokkupõrked on kokkupõrked, mis tekivad näiteks molekulide A ja B vahel suure energiahulgaga. Minimaalset energiahulka, mis algainete molekulidel peab olema, et nende kokkupõrge oleks aktiivne, nimetatakse reaktsiooni energiabarjääriks.



Aktiveerimisenergia on liigne energia, mida saab edastada või üle kanda ühele ainemoolile.

Aktiveerimisenergia mõjutab oluliselt reaktsiooni kiiruskonstandi väärtust ja selle sõltuvust temperatuurist: mida suurem Ea, seda väiksem on kiiruskonstant ja seda olulisemalt mõjutab seda temperatuurimuutus.

Reaktsioonikiiruse konstant on seotud aktiveerimisenergiaga keeruka seosega, mida kirjeldab Arrheniuse võrrand:

k=Ae–Ea/RT, kus A on preeksponentsiaalne tegur; Ea on aktiveerimisenergia, R on universaalne gaasikonstant, mis on võrdne 8,31 j/mol; T on absoluutne temperatuur;

e on naturaallogaritmide alus.

Täheldatud reaktsioonikiiruse konstandid on aga üldiselt palju väiksemad kui Arrheniuse võrrandi abil arvutatud. Seetõttu muudetakse reaktsioonikiiruse konstandi võrrandit järgmiselt:

(miinus enne täismurdu)

Kordaja põhjustab kiiruskonstandi temperatuurisõltuvuse erinevuse Arrheniuse võrrandist. Kuna Arrheniuse aktivatsioonienergia arvutatakse reaktsioonikiiruse logaritmilise sõltuvuse tõusuna vastastikusest temperatuurist, siis tehes sama võrrandiga , saame:

Heterogeensete reaktsioonide tunnused. Heterogeensete reaktsioonide kiirus ja seda määravad tegurid. Heterogeensete protsesside kineetilised ja difusioonipiirkonnad. Näited farmaatsiale huvipakkuvatest heterogeensetest reaktsioonidest.

HETEROGEENSED REAKTSIOONID, chem. reaktsioonid, mis hõlmavad lagunevaid aineid. faasid ja moodustavad koos heterogeense süsteemi. Tüüpilised heterogeensed reaktsioonid: termiline. soolade lagunemine gaasiliste ja tahkete saaduste moodustumiseks (nt CaCO3 -> CaO + CO2), metallioksiidide redutseerimine vesiniku või süsinikuga (nt PbO + C -> Pb + CO), metallide lahustumine hapetes (nt Zn + + H2SO4 -> ZnSO4 + H2), vastastikmõju. tahked reagendid (A12O3 + NiO -> NiAl2O4). Eriklassis eristatakse katalüsaatori pinnal toimuvaid heterogeenseid katalüütilisi reaktsioone; sel juhul ei pruugi reagendid ja tooted olla erinevates faasides. Suund, raudkatalüsaatori pinnal toimuvas reaktsioonis N2 + + 3H2 -> 2NH3 on reagendid ja reaktsiooniprodukt gaasifaasis ja moodustavad homogeense süsteemi.

Heterogeensete reaktsioonide omadused on tingitud kondenseerunud faaside osalemisest neis. See muudab reagentide ja toodete segamise ja transportimise keeruliseks; reaktiivi molekulide aktiveerimine liidesel on võimalik. Iga heterogeense reaktsiooni kineetikat määratletakse kui kemikaali enda kiirust. transformatsioonid ja ülekandeprotsessid (difusioon), mis on vajalikud reagentide tarbimise täiendamiseks ja reaktsioonisaaduste eemaldamiseks reaktsioonitsoonist. Difusioonitakistuste puudumisel on heterogeense reaktsiooni kiirus võrdeline reaktsioonitsooni suurusega; see on reaktsiooni erikiiruse nimi, mis on arvutatud reaktsiooni pinna (või ruumala) ühiku kohta. tsoonid, ajas ei muutu; lihtsate (üheastmeliste) reaktsioonide puhul võib see olla määratakse seaduse tegutseva massi alusel. See seadus ei ole täidetud, kui ainete difusioon kulgeb aeglasemalt kui keemiline. ringkond; sel juhul kirjeldatakse heterogeense reaktsiooni täheldatud kiirust difusioonikineetika võrranditega.

Heterogeense reaktsiooni kiirus on aine kogus, mis reaktsioonisse siseneb või reaktsiooni käigus moodustub ajaühikus faasipinna pindalaühiku kohta.

Keemilise reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid:

Reagentide olemus

reaktiivide kontsentratsioon,

temperatuur,

Katalüsaatori olemasolu.

Vheterog = Δp(S Δt), kus Vheterog on reaktsioonikiirus heterogeenses süsteemis; n on reaktsiooni tulemusena tekkiva mis tahes aine moolide arv; V on süsteemi maht; t - aeg; S on faasi pindala, millel reaktsioon kulgeb; Δ - juurdekasvumärk (Δp = p2 - p1; Δt = t2 - t1).

Ülesanne 336.
150 °C juures on osa reaktsioonist lõppenud 16 minutiga. Võttes reaktsioonikiiruse temperatuurikoefitsiendiks 2,5, arvutage, kui kaua see reaktsioon lõpeb, kui see viiakse läbi: a) temperatuuril 20 0 °С; b) temperatuuril 80 °C.
Otsus:
Vastavalt van't Hoffi reeglile väljendatakse kiiruse sõltuvust temperatuurist võrrandiga:

v t ja k t - reaktsiooni kiirus ja kiiruskonstant temperatuuril t°C; v (t + 10) ja k (t + 10) samad väärtused temperatuuril (t + 10 0 C); - reaktsioonikiiruse temperatuurikoefitsient, mille väärtus enamiku reaktsioonide puhul jääb vahemikku 2–4.

a) Arvestades, et keemilise reaktsiooni kiirus antud temperatuuril on pöördvõrdeline selle kulgemise kestusega, asendame ülesande tingimuses antud andmed valemiga, mis kvantitatiivselt väljendab van't Hoffi reeglit, saame :

b) Kuna see reaktsioon kulgeb temperatuuri langusega, siis antud temperatuuril on selle reaktsiooni kiirus otseselt võrdeline selle kulgemise kestusega, asendame ülesande tingimuses antud andmed valemiga, mis kvantitatiivselt väljendab van't Hoffi reegel, saame:

Vastus: a) temperatuuril 200 0 С t2 = 9,8 s; b) temperatuuril 80 0 С t3 = 162 h 1 min 16 s.

Ülesanne 337.
Kas reaktsioonikiiruse konstandi väärtus muutub: a) ühe katalüsaatori asendamisel teisega; b) kui reaktiivide kontsentratsioonid muutuvad?
Otsus:
Reaktsioonikiiruse konstant on väärtus, mis sõltub reagentide olemusest, temperatuurist ja katalüsaatorite olemasolust ning ei sõltu reagentide kontsentratsioonist. See võib olla võrdne reaktsioonikiirusega juhul, kui reagentide kontsentratsioonid on võrdsed ühikuga (1 mol/l).

a) Kui üks katalüsaator asendatakse teisega, muutub antud keemilise reaktsiooni kiirus või see suureneb. Katalüsaatori kasutamisel suureneb keemilise reaktsiooni kiirus, siis vastavalt suureneb ka reaktsiooni kiiruskonstandi väärtus. Reaktsiooni kiiruskonstandi väärtus muutub ka siis, kui üks katalüsaator asendatakse teisega, mis suurendab või vähendab selle reaktsiooni kiirust võrreldes algse katalüsaatoriga.

b) Kui reagentide kontsentratsioon muutub, muutuvad reaktsioonikiiruse väärtused ja reaktsioonikiiruse konstandi väärtus ei muutu.

Ülesanne 338.
Kas reaktsiooni termiline efekt sõltub selle aktiveerimisenergiast? Põhjenda vastust.
Otsus:
Reaktsiooni termiline efekt sõltub ainult süsteemi alg- ja lõppseisundist ning ei sõltu protsessi vaheetappidest. Aktiveerimisenergia on liigne energia, mis ainete molekulidel peab olema, et nende kokkupõrge tooks kaasa uue aine moodustumise. Aktiveerimisenergiat saab muuta temperatuuri tõstes või langetades, vastavalt langetades või tõstes. Katalüsaatorid vähendavad aktiveerimisenergiat, inhibiitorid aga.

Seega põhjustab aktiveerimisenergia muutus reaktsiooni kiiruse muutumise, kuid mitte reaktsiooni soojuse muutumise. Reaktsiooni termiline efekt on konstantne väärtus ja ei sõltu antud reaktsiooni aktiveerimisenergia muutumisest. Näiteks ammoniaagi moodustumise reaktsioon lämmastikust ja vesinikust on järgmine:

See reaktsioon on eksotermiline, > 0). Reaktsioon kulgeb reageerivate osakeste moolide arvu ja gaasiliste ainete moolide arvu vähenemisega, mis viib süsteemi vähem stabiilsest olekust stabiilsemasse, entroopia väheneb,< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии катализатора энергия активации уменьшается, и скорость реакции возрастает. Но, как до применения катализатора, так и в присутствии его тепловой эффект реакции не изменяется, реакция имеет вид:

Ülesanne 339.
Millise reaktsiooni, otsese või vastupidise, korral on aktiveerimisenergia suurem, kui otsereaktsioon kulgeb koos soojuse vabanemisega?
Otsus:
Otsese ja pöördreaktsiooni aktiveerimisenergia erinevus on võrdne termilise efektiga: H \u003d E a (pr.) - E a (arr.) . See reaktsioon kulgeb soojuse eraldumisega, st. on eksotermiline,< 0 Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
E a (nt.)< Е а(обр.) .

Vastus: E a (nt.)< Е а(обр.) .

Ülesanne 340.
Mitu korda suureneb 298 K juures toimuva reaktsiooni kiirus, kui selle aktiveerimisenergiat vähendatakse 4 kJ/mol?
Otsus:
Tähistame aktiveerimisenergia vähenemist Ea-ga ning reaktsiooni kiiruskonstandid enne ja pärast aktiveerimisenergia vähenemist vastavalt k ja k-ga. Arrheniuse võrrandit kasutades saame:

E a on aktiveerimisenergia, k ja k" on reaktsiooni kiiruskonstandid, T on temperatuur K (298).
Asendades ülesande andmed viimasesse võrrandisse ja väljendades aktiveerimisenergiat džaulides, arvutame reaktsioonikiiruse suurenemise:

Vastus: 5 korda.

Ülesanne 336.
150 °C juures on osa reaktsioonist lõppenud 16 minutiga. Võttes reaktsioonikiiruse temperatuurikoefitsiendiks 2,5, arvutage, kui kaua see reaktsioon lõpeb, kui see viiakse läbi: a) temperatuuril 20 0 °С; b) temperatuuril 80 °C.
Otsus:
Vastavalt van't Hoffi reeglile väljendatakse kiiruse sõltuvust temperatuurist võrrandiga:

v t ja k t - reaktsiooni kiirus ja kiiruskonstant temperatuuril t°C; v (t + 10) ja k (t + 10) samad väärtused temperatuuril (t + 10 0 C); - reaktsioonikiiruse temperatuurikoefitsient, mille väärtus enamiku reaktsioonide puhul jääb vahemikku 2–4.

a) Arvestades, et keemilise reaktsiooni kiirus antud temperatuuril on pöördvõrdeline selle kulgemise kestusega, asendame ülesande tingimuses antud andmed valemiga, mis kvantitatiivselt väljendab van't Hoffi reeglit, saame :

b) Kuna see reaktsioon kulgeb temperatuuri langusega, siis antud temperatuuril on selle reaktsiooni kiirus otseselt võrdeline selle kulgemise kestusega, asendame ülesande tingimuses antud andmed valemiga, mis kvantitatiivselt väljendab van't Hoffi reegel, saame:

Vastus: a) temperatuuril 200 0 С t2 = 9,8 s; b) temperatuuril 80 0 С t3 = 162 h 1 min 16 s.

Ülesanne 337.
Kas reaktsioonikiiruse konstandi väärtus muutub: a) ühe katalüsaatori asendamisel teisega; b) kui reaktiivide kontsentratsioonid muutuvad?
Otsus:
Reaktsioonikiiruse konstant on väärtus, mis sõltub reagentide olemusest, temperatuurist ja katalüsaatorite olemasolust ning ei sõltu reagentide kontsentratsioonist. See võib olla võrdne reaktsioonikiirusega juhul, kui reagentide kontsentratsioonid on võrdsed ühikuga (1 mol/l).

a) Kui üks katalüsaator asendatakse teisega, muutub antud keemilise reaktsiooni kiirus või see suureneb. Katalüsaatori kasutamisel suureneb keemilise reaktsiooni kiirus, siis vastavalt suureneb ka reaktsiooni kiiruskonstandi väärtus. Reaktsiooni kiiruskonstandi väärtus muutub ka siis, kui üks katalüsaator asendatakse teisega, mis suurendab või vähendab selle reaktsiooni kiirust võrreldes algse katalüsaatoriga.

b) Kui reagentide kontsentratsioon muutub, muutuvad reaktsioonikiiruse väärtused ja reaktsioonikiiruse konstandi väärtus ei muutu.

Ülesanne 338.
Kas reaktsiooni termiline efekt sõltub selle aktiveerimisenergiast? Põhjenda vastust.
Otsus:
Reaktsiooni termiline efekt sõltub ainult süsteemi alg- ja lõppseisundist ning ei sõltu protsessi vaheetappidest. Aktiveerimisenergia on liigne energia, mis ainete molekulidel peab olema, et nende kokkupõrge tooks kaasa uue aine moodustumise. Aktiveerimisenergiat saab muuta temperatuuri tõstes või langetades, vastavalt langetades või tõstes. Katalüsaatorid vähendavad aktiveerimisenergiat, inhibiitorid aga.

Seega põhjustab aktiveerimisenergia muutus reaktsiooni kiiruse muutumise, kuid mitte reaktsiooni soojuse muutumise. Reaktsiooni termiline efekt on konstantne väärtus ja ei sõltu antud reaktsiooni aktiveerimisenergia muutumisest. Näiteks ammoniaagi moodustumise reaktsioon lämmastikust ja vesinikust on järgmine:

See reaktsioon on eksotermiline, > 0). Reaktsioon kulgeb reageerivate osakeste moolide arvu ja gaasiliste ainete moolide arvu vähenemisega, mis viib süsteemi vähem stabiilsest olekust stabiilsemasse, entroopia väheneb,< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии катализатора энергия активации уменьшается, и скорость реакции возрастает. Но, как до применения катализатора, так и в присутствии его тепловой эффект реакции не изменяется, реакция имеет вид:

Ülesanne 339.
Millise reaktsiooni, otsese või vastupidise, korral on aktiveerimisenergia suurem, kui otsereaktsioon kulgeb koos soojuse vabanemisega?
Otsus:
Otsese ja pöördreaktsiooni aktiveerimisenergia erinevus on võrdne termilise efektiga: H \u003d E a (pr.) - E a (arr.) . See reaktsioon kulgeb soojuse eraldumisega, st. on eksotermiline,< 0 Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
E a (nt.)< Е а(обр.) .

Vastus: E a (nt.)< Е а(обр.) .

Ülesanne 340.
Mitu korda suureneb 298 K juures toimuva reaktsiooni kiirus, kui selle aktiveerimisenergiat vähendatakse 4 kJ/mol?
Otsus:
Tähistame aktiveerimisenergia vähenemist Ea-ga ning reaktsiooni kiiruskonstandid enne ja pärast aktiveerimisenergia vähenemist vastavalt k ja k-ga. Arrheniuse võrrandit kasutades saame:

E a on aktiveerimisenergia, k ja k" on reaktsiooni kiiruskonstandid, T on temperatuur K (298).
Asendades ülesande andmed viimasesse võrrandisse ja väljendades aktiveerimisenergiat džaulides, arvutame reaktsioonikiiruse suurenemise:

Vastus: 5 korda.

Ülesanne nr 1. Koostoime vaba hapnikuga põhjustab väga mürgise lämmastikdioksiidi moodustumist //, kuigi see reaktsioon kulgeb füsioloogilistes tingimustes aeglaselt ja madalatel kontsentratsioonidel ei mängi toksiliste rakkude kahjustuses olulist rolli, kuid patogeensed mõjud suurenevad järsult selle hüperproduktsioon. Määrake, mitu korda suureneb lämmastikoksiidi (II) ja hapniku vastasmõju kiirus, kui rõhk alggaaside segus kahekordistub, kui reaktsioonikiirus kirjeldatakse võrrandiga ?

Otsus.

1. Rõhu kahekordistamine võrdub kontsentratsiooni kahekordistamisega ( koos) ja . Seetõttu on interaktsioonimäärad, mis vastavad massitegevuse seadusele ja kasutavad seda, avaldisi: ja

Vastus. Reaktsioonikiirus suureneb 8 korda.

Ülesanne nr 2. Arvatakse, et kloori (terava lõhnaga rohekas gaasi) kontsentratsioon õhus üle 25 ppm on elule ja tervisele ohtlik, kuid on tõendeid selle kohta, et kui patsient on selle gaasiga ägedast raskest mürgistusest paranenud, siis on tõendeid selle kohta, et kui patsient on selle gaasiga ägedast raskest mürgistusest paranenud, siis on tõenäoline, et kloori sisaldus õhus on terava lõhnaga rohekas gaas. siis jääknähtusid ei täheldata. Määrake, kuidas reaktsiooni kiirus muutub: , gaasifaasis, kui seda suurendatakse 3 korda: kontsentratsioon , kontsentratsioon , 3) ​​rõhk / /?

Otsus.

1. Kui tähistame kontsentratsioone ja vastavalt läbi ja , saab reaktsioonikiiruse avaldis järgmise kuju: .

2. Pärast kontsentratsioonide suurendamist koefitsiendiga 3 on need ja jaoks võrdsed. Seetõttu on reaktsioonikiiruse avaldis järgmine: 1) 2)

3. Rõhu tõus suurendab gaasiliste reaktiivide kontsentratsiooni sama palju, seega

4. Reaktsioonikiiruse suurenemine algse suhtes määratakse vastavalt suhtega: 1) , 2) , 3) .

Vastus. Reaktsioonikiirus suureneb: 1), 2), 3) korda.

Ülesanne nr 3. Kuidas muutub lähteainete interaktsiooni kiirus temperatuuri muutumisel vahemikust kuni, kui reaktsiooni temperatuuritegur on 2,5?

Otsus.

1. Temperatuurikoefitsient näitab, kuidas reaktsiooni kiirus muutub temperatuuri muutumisel iga (van't Hoffi reegel):.

2. Kui temperatuurimuutus on: , siis võttes arvesse asjaolu, et , saame: . Seega,.

3. Antilogaritmide tabeli järgi leiame: .

Vastus. Temperatuuri muutumisega (st tõusuga) suureneb kiirus 67,7 korda.

Ülesanne nr 4. Arvutage reaktsioonikiiruse temperatuurikoefitsient, teades, et temperatuuri tõustes suureneb kiirus 128 korda.

Otsus.

1. Keemilise reaktsiooni kiiruse sõltuvust temperatuurist väljendab van't Hoffi rusikareegel:

.Lahendades võrrandi , leiame: , . Seega =2

Vastus. =2.

Ülesanne number 5. Ühe reaktsiooni jaoks määrati kaks kiiruskonstanti: 0,00670 ja 0,06857. Määrake sama reaktsiooni kiiruskonstant .

Otsus.

1. Reaktsiooni kiiruskonstantide kahe väärtuse põhjal, kasutades Arrheniuse võrrandit, määrame reaktsiooni aktiveerimisenergia: . Sel juhul: siit: J/mol.

2. Arvutage reaktsiooni kiiruskonstant kohas , kasutades arvutustes kiiruskonstanti at ja Arrheniuse võrrandit: . Sel juhul: ja võttes arvesse, et: , saame: . Seega

Vastus.

Keemilise tasakaalukonstandi arvutamine ja tasakaalu nihke suuna määramine Le Chatelier' põhimõtte järgi .

Ülesanne number 6. Süsinikdioksiid / / erinevalt süsinikmonooksiidist / / ei riku elusorganismi füsioloogilisi funktsioone ja anatoomilist terviklikkust ning nende lämmatav toime tuleneb ainult kõrge kontsentratsiooni olemasolust ja hapniku protsendi vähenemisest sissehingatavas õhus. Mis on võrdne reaktsiooni tasakaalukonstant / /: temperatuuril, mis on väljendatud: a) reagentide osarõhud; b) nende molaarkontsentratsioonid , teades, et tasakaalusegu koostis on väljendatud mahuosades: , ja , ning kogurõhk süsteemis on Pa?

Otsus.

1. Gaasi osarõhk võrdub kogurõhuga, mis on korrutatud segus oleva gaasi mahuosaga, seega:

2. Asendades need väärtused tasakaalukonstandi avaldisesse, saame:

3. Seos ja vahel luuakse ideaalsete gaaside Mendelejev Clapeyroni võrrandi alusel ja seda väljendatakse võrrandiga: , kus on vahe gaasiliste reaktsioonisaaduste ja gaasiliste algainete moolide arvu vahel. Selle reaktsiooni jaoks: Siis: .

Vastus. Pa. .

Ülesanne number 7. Millises suunas tasakaal nihkub järgmistes reaktsioonides:

3. ;

a) temperatuuri tõusuga, b) rõhu langusega, c) vesiniku kontsentratsiooni tõusuga?

Otsus.

1. Keemiline tasakaal süsteemis luuakse väliste parameetrite (jne) püsivusega. Kui need parameetrid muutuvad, väljub süsteem tasakaaluseisundist ja hakkab domineerima otsene (paremale) või pöördreaktsioon (vasakule). Erinevate tegurite mõju tasakaalunihkele kajastub Le Chatelier’ põhimõttes.

2. Vaatleme kõigi kolme keemilist tasakaalu mõjutava teguri mõju ülaltoodud reaktsioonidele.

a) Temperatuuri tõustes nihkub tasakaal endotermilise reaktsiooni suunas, s.t. reaktsioon, mis toimub soojuse neeldumisel. 1. ja 3. reaktsioon on eksotermilised / /, seetõttu nihkub tasakaal temperatuuri tõusuga pöördreaktsiooni suunas ja 2. reaktsioonis / / - otsese reaktsiooni suunas.

b) Rõhu langemisel nihkub tasakaal gaasimoolide arvu suurenemise suunas, s.o. kõrgema rõhu suunas. Esimeses ja kolmandas reaktsioonis on võrrandi vasakul ja paremal küljel sama arv gaase (vastavalt 2-2 ja 1-1). Nii et rõhu muutus ei põhjusta tasakaalu nihked süsteemis. Teises reaktsioonis on vasakul pool 4 mooli gaase ja paremal 2 mooli, seetõttu nihkub tasakaal rõhu langedes pöördreaktsiooni suunas.

sisse) Reaktsioonikomponentide kontsentratsiooni suurenemisega nihkub tasakaal nende tarbimise suunas. Esimeses reaktsioonis on toodetes vesinik ja selle kontsentratsiooni suurendamine suurendab pöördreaktsiooni, mille käigus seda tarbitakse. 2. ja 3. reaktsioonis on vesinik algainete hulgas, mistõttu selle kontsentratsiooni tõus nihutab tasakaalu vesiniku tarbimisega kulgeva reaktsiooni suunas.

Vastus.

a) Temperatuuri tõusuga reaktsioonides 1 ja 3 nihkub tasakaal vasakule ja reaktsioonis 2 - paremale.

b) Reaktsioone 1 ja 3 rõhu langus ei mõjuta ning reaktsioonis 2 nihkub tasakaal vasakule.

c) Temperatuuri tõus reaktsioonides 2 ja 3 toob kaasa tasakaalu nihkumise paremale ja reaktsioonis 1 vasakule.

1.2. Olukorraülesanded №№ 7-21 materjali koondamiseks (sooritada protokollimärkmikus).

Ülesanne number 8. Kuidas muutub glükoosi oksüdatsiooni kiirus kehas temperatuuri langedes vahemikust kuni, kui reaktsioonikiiruse temperatuuritegur on 4?

Ülesanne number 9.Arvutage ligikaudse van't Hoffi reegli abil, kui palju on vaja temperatuuri tõsta, et reaktsioonikiirus suureneks 80 korda? Võtke temperatuuri kiirustegur, mis on võrdne 3-ga.

Ülesanne number 10. Reaktsiooni praktiliselt peatamiseks kasutatakse reaktsioonisegu kiiret jahutamist ("reaktsiooni külmutamine"). Määrake, mitu korda muutub reaktsiooni kiirus, kui reaktsioonisegu jahutatakse temperatuurilt 40 °C temperatuurini, kui reaktsiooni temperatuuritegur on 2,7.

Ülesanne number 11. Teatud kasvajate raviks kasutatava isotoobi poolväärtusaeg on 8,1 päeva. Millise aja möödudes väheneb radioaktiivse joodi sisaldus patsiendi kehas 5 korda?

Ülesanne number 12. Mõne sünteetilise hormooni hüdrolüüs (farmatseutiline) on esimest järku reaktsioon kiiruskonstandiga 0,25 (). Kuidas muutub selle hormooni kontsentratsioon 2 kuu pärast?

Ülesanne number 13. Radioaktiivse aine poolestusaeg on 5600 aastat. Elusorganismis säilib pidev kogus tänu ainevahetusele. Mammuti jäänustel oli sisu originaalist. Millal mammut elas?

Ülesanne number 14. Insektitsiid (putukate tõrjeks kasutatav pestitsiid) poolväärtusaeg on 6 kuud. Teatud kogus seda sattus reservuaari, kus määrati kontsentratsioon mol / l. Kui kaua kulub putukamürgi kontsentratsiooni langemiseks mol/l tasemele?

Ülesanne number 15. Rasvad ja süsivesikud oksüdeeritakse märgatava kiirusega temperatuuril 450–500 ° ja elusorganismides temperatuuril 36–40 °. Millest on tingitud oksüdatsiooniks vajaliku temperatuuri järsk langus?

Ülesanne number 16. Vesinikperoksiid laguneb vesilahustes hapnikuks ja veeks. Reaktsiooni kiirendavad nii anorgaaniline katalüsaator (ioon) kui ka bioorgaaniline (katalaasi ensüüm). Reaktsiooni aktiveerimisenergia katalüsaatori puudumisel on 75,4 kJ/mol. Ioon vähendab selle 42 kJ/mol ja ensüüm katalaas 2 kJ/mol. Arvutage reaktsioonikiiruste suhe katalüsaatori puudumisel katalaasi ja katalaasi olemasolu korral. Millise järelduse saab teha ensüümi aktiivsuse kohta? Reaktsioon kulgeb temperatuuril 27 °C.

Ülesanne number 17 Penitsilliini lagunemiskiiruse konstant raadiosaatjas J/mol.

1.3. testi küsimused

1. Selgitage, mida tähendavad mõisted: reaktsioonikiirus, kiiruskonstant?

2. Kuidas väljendatakse keemiliste reaktsioonide keskmist ja tegelikku kiirust?

3. Miks on mõtet rääkida keemiliste reaktsioonide kiirusest ainult teatud ajahetkel?

4. Sõnasta pöörduvate ja pöördumatute reaktsioonide definitsioon.

5. Defineeri massitegevuse seadus. Kas seda seadust väljendav võrrand peegeldab reaktsioonikiiruse sõltuvust reagentide olemusest?

6. Kuidas sõltub reaktsiooni kiirus temperatuurist? Mis on aktiveerimisenergia? Mis on aktiivsed molekulid?

7. Millised tegurid määravad homogeense ja heterogeense reaktsiooni kiiruse? Too näiteid.

8. Milline on keemiliste reaktsioonide järjekord ja molekulaarsus? Millistel juhtudel need ei sobi?

9. Milliseid aineid nimetatakse katalüsaatoriteks? Mis on katalüsaatori toime kiirendamise mehhanism?

10. Mis on mõiste "katalüsaatorimürgitus"? Milliseid aineid nimetatakse inhibiitoriteks?

11. Mida nimetatakse keemiliseks tasakaaluks? Miks seda nimetatakse dünaamiliseks? Milliseid reagentide kontsentratsioone nimetatakse tasakaaluks?

12. Mida nimetatakse keemilise tasakaalu konstandiks? Kas see sõltub reageerivate ainete olemusest, nende kontsentratsioonist, temperatuurist, rõhust? Millised on heterogeensete süsteemide tasakaalukonstandi matemaatilise tähise tunnused?

13. Mis on ravimite farmakokineetika?

14. Ravimiga organismis toimuvaid protsesse iseloomustavad kvantitatiivselt mitmed farmakokineetilised parameetrid. Andke peamised.