54. Закон действующих масс для скорости химической реакции. Константа скорости. Порядок реакции.

Кинетическими называют уравнения, описывающие влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химических реакций. Кинетические уравнения составляют на основе закона действующих масс (Гульдберг и Вааге,1867): скорость химических реакций прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в некоторую степень. Математическое выражение ЗДМ для реакции: аА + bВ + cС → Р υ = k [A]^x [B]^y [C]^z, где k – константа скорости, являющаяся фундаментальной кинетической характеристикой реакций. k зависит от температуры и природы веществ и не зависти от их концентрации; [A], [B], [C] – концентрации реагирующих веществ, моль/л;

x, y и z – порядок реакции по веществам. Общий порядок реакции (n) равен: n = x + y + z. Порядок реакции определяется только экспериментально. Он является величиной формальной и может принимать любые значения: положительные, отрицательные, целые , дробные, а также 0. Для радикальной реакции H₂ + Br₂ → 2HBr кинетическое уравнение υ = k[H₂][Br₂]^1/2 Только для простых реакций порядок и молекулярность совпадают: H₂ + I₂ → 2HI υ = k [H₂][I₂]

55. Кинетические уравнения простых реакций 0, 1 и 2 порядков. Время полуреакции.

Кинетическое описание простых реакций: Реакции нулевого порядка (n=0). Примеры: фотохимические, каталитические и ферментативные реакции (при высокой концентрации субстрата)

Реакции первого порядка (n=1). Примеры: каталитические и ферментативные реакции (при низкой концентрации субстрата), радиоактивный распад, выведение лекарственных препаратов из организма человека. Реакции второго порядка (n=2). Примеры: гидролиз белков, жиров, углеводов и других биологическиактивных соединений.

56. Понятие о кинетике сложных реакций: параллельных, последовательных, сопряженных, обратимых, цепных.

Сопряженными реакциями называют сложные реакции, в которых одна реакция протекает только в присутствии другой. В сопряженных реакциях промежуточное вещество служит связывающим звеном между первичным и вторичным процессами и обусловливает протекание обоих. Для того чтобы в живых системах протекали эндэргонические реакции (ΔG >0), необходимо, чтобы они были сопряжены с экзэрго-ническими реакциями (ΔG <0). Например, синтез сахарозы является эндэргонической реакцией и самопроизвольно

происходить не может:

Однако сопряжение этой реакции с экзэргонической реакцией гидролиза АТФ, сопровождающееся образованием общего промежуточного соединения глюкозо-1-фосфата, приводит к тому, что суммарный процесс имеет ∑ΔG <0: Цепными реакциями называют химические и ядерные реакции, в которых появление активной частицы (свободного радикала или атома в химических, нейтрона в ядерных процессах) вызывает большое число (цепь) последовательных превращений неактивных молекул или ядер. Цепные реакции распространены в химии. По цепному механизму протекают многие фотохимические реакции, процессы окисления (горение, взрыв), полимеризации, крекинга.