Семинары по химической кинетике. Простов В.Н. - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

27
Домашнее задание 2
3.1.4. Гидролиз ацетилхолина ферментом холинэстеразой осуществляется по
механизму:
1. Е + S C 2.C E + P.
При [S]=2,510
-4
М, [Ε]
0
=10
-7
М скорость реакции была определена равной 1,410
-2
Мс
-1
.
Спектральными методами установлено, что в этих условиях 20% фермента
находится в форме комплекса с ацетилхолином. Определить величины k
2
и
константы Михаэлиса К
М
.
3.1.7. Гидрирование этилена на поверхности меди
С
2
Н
4
+ Н
2
Сu
⎯→
С
2
Н
6
характеризуется эффективной энергией активации 40 кДж/моль. В условиях
эксперимента водород адсорбируется на поверхности меди слабо, а этилен сильно;
слабо адсорбируется и этан. Тепловые эффекты адсорбции водорода и этилена
равны соответственно –45 и –68 кДж/моль. Какова истинная энергия активации
реакции адсорбированных на поверхности меди этилена и водорода?
3.2.4. В системе Н
2
, Br
2
, CH
4
идут реакции:
1. Br
2
2Br
2. H
+ Br
2
HBr + Br
3. Br
+H
2
HBr + H
4. H
+ CH
4
H
2
+ CH
3
5. CH
3
+ Br
2
CH
3
Br + Br
6. Br
+ Br
Br
2
.
Определите отношение скоростей образования HBr и CH
3
Br через концентрации
стабильных веществ и константы скоростей элементарных реакций.
3.2.17. Фотохимическое окисление органического вещества RH перекисью водорода
осуществляется в результате реакций:
Н
2
О
2
h
ν
⎯→ 2ОН
W
I
=10
-7
Mc
-1
,
OH
+ RH R
+ H
2
O k
1
=510
8
М
-1
с
-1
,
R
+ H
2
O
2
ROH + OH
k
2
=10
6
M
-1
c
-1
,
R
+ R R
2
k
3
=10
9
M
-1
c
-1
.
В смеси состава [RH]:[H
2
O
2
]=2 квантовый выход составляет несколько десятков. При
добавлении 10
-5
М аллилового спирта СН
2
=СН-СН
2
ОН скорость реакции
уменьшается в два раза в результате реакции ОН
с аллиловым спиртом с
образованием радикала, не участвующего в реакции продолжения цепи. Рассчитать
величину константы скорости реакции ОН
с аллиловым спиртом.
3.3.4. Упрощенная схема разветвлённо-цепной реакции может быть представлена в
следующем виде:
1. А
2Х
2. Х
В + У
3. У
+ А 3Х
4. У
гибель
k
1
=10
-7
c
-1
, k
2
=10
6
c
-1
, k
3
=10
-15
cм
3
с
-1
, k
4
=10
2
c
-1
.
Определить [Α]
0
, при которой происходит переход реакции из стационарного в
нестационарный режим. Рассчитать значения
], [У
] через 0,1с после начала
реакции при [A]
'
0
=0,5[A]
0
и при [A]"
0
=2[A]
0
.
3.3.11. Автокаталитическая реакция складывается из стадий
1. А Е + Р, k
1
=10c
-1
2. A + E P + 2E, k
2
=210
2
M
-1
c
-1
.
Чему будет равна максимальная скорость реакции при [A]
0
=10
-1
M, [E]
0
=0?
                           Домашнее задание №2

3.1.4. Гидролиз ацетилхолина ферментом холинэстеразой осуществляется по
механизму:
                            1. Е + S ⇔ C      2.C → E + P.
При [S]=2,5⋅10-4М, [Ε]0=10-7М скорость реакции была определена равной 1,4⋅10-2Мс-1.
Спектральными методами установлено, что в этих условиях 20% фермента
находится в форме комплекса с ацетилхолином. Определить величины k2 и
константы Михаэлиса КМ.
3.1.7. Гидрирование этилена на поверхности меди
                                            Сu
                                 С2Н4 + Н2 ⎯⎯⎯→ С2Н6
характеризуется эффективной энергией активации 40 кДж/моль. В условиях
эксперимента водород адсорбируется на поверхности меди слабо, а этилен сильно;
слабо адсорбируется и этан. Тепловые эффекты адсорбции водорода и этилена
равны соответственно –45 и –68 кДж/моль. Какова истинная энергия активации
реакции адсорбированных на поверхности меди этилена и водорода?

3.2.4. В системе Н2, Br2, CH4 идут реакции:
       1. Br2 → 2Br•                      2. H• + Br2 → HBr + Br•
       3. Br• +H2 → HBr + H•              4. H• + CH4 → H2 + CH3•
       5. CH3• + Br2 → CH3Br + Br•        6. Br• + Br• → Br2.
Определите отношение скоростей образования HBr и CH3Br через концентрации
стабильных веществ и константы скоростей элементарных реакций.

3.2.17. Фотохимическое окисление органического вещества RH перекисью водорода
осуществляется в результате реакций:
              hν
       Н2О2 ⎯⎯ ⎯→ 2ОН•                     WI=10-7Mc-1,
          •         •
       OH + RH → R + H2O                   k1=5⋅108М-1с-1,
       R• + H2O2 → ROH + OH•               k2=106M-1c-1,
       R• + R → R2                         k3=109M-1c-1.
В смеси состава [RH]:[H2O2]=2 квантовый выход составляет несколько десятков. При
добавлении 10-5М аллилового спирта СН2=СН-СН2ОН скорость реакции
уменьшается в два раза в результате реакции ОН• с аллиловым спиртом с
образованием радикала, не участвующего в реакции продолжения цепи. Рассчитать
величину константы скорости реакции ОН• с аллиловым спиртом.

3.3.4. Упрощенная схема разветвлённо-цепной реакции может быть представлена в
следующем виде:
       1. А→2Х•        2. Х• → В + У•        3. У• + А → 3Х• 4. У• → гибель
       k1=10-7c-1,     k2=106c-1,            k3=10-15cм3с-1, k4=102c-1.
Определить [Α]0, при которой происходит переход реакции из стационарного в
нестационарный режим. Рассчитать значения [Χ•], [У•] через 0,1с после начала
реакции при [A]'0=0,5[A]0 и при [A]"0=2[A]0.

3.3.11. Автокаталитическая реакция складывается из стадий
       1. А → Е + Р, k1=10c-1   2. A + E → P + 2E, k2=2⋅102M-1c-1.
Чему будет равна максимальная скорость реакции при [A]0=10-1M, [E]0=0?


                                        27