Кафедра химии

Реферат по биологической химии

на тему:

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

И КАТАЛИЗ

Рязань, 2007

Содержание:

1. Введение..................................................................................................................3

2. Скорость химических реакций…………………………………………………...3

3. Классификация химических реакций…………………………………………...4

4. Реакции первого порядка………………………………………………………....5

5. Реакции второго порядка………………………………………………………....7

6. Влияние природы реагирующих веществ на скорость реакций……………..... 8

7. Влияние температуры на скорость реакций…………………………………......9

8. Влияние температуры на скорость биологических процессов………………....11

9. Катализ……………………………………………………………………………..12

• Сущность катализа…………………………………………………….12

• Ферменты и их строение……………………………………………....14

• Теория ферментативного катализа…………………………………....15

10. Заключение……………………………………………………………………........16

11. Список используемой литературы…………………………………………….......17

Введение.

Химической кинетикой называется учение о скорости химических реакций и ее зависимости от различных факторов – природы и концентрации реагирующих веществ, давления, температуры, катализаторов.

Скорости химических реакций могут значительно различаться. Например, некоторые реакции совершаются в тысячные доли секунды (взрыв), другие же протекают в течение значительно более длительного времени. Так, ржавчина на железе становится заметна уже через несколько часов после того, как оно пришло в контакт с водой или влажным воздухом, а образование антрацита в земной коре протекает в течение сотен и тысяч лет.

Вопрос о скорости химических реакций имеет исключительно большое практическое и теоретическое значение. От скорости реакции в различных технологических процессах зависят производительность заводской аппаратуры, течение тех или иных биологических процессов, эффективность действия на живой организм различных лекарственных препаратов.

Скорость химических реакций.

Под скоростью реакции понимается изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени. При этом концентрацию обычно выражают числом молей вещества на единицу объема реакционной смеси, время. Чтобы вычислить скорость реакции, необходимо знать, насколько изменилась концентрация одного из реагирующих веществ в единицу времени. Например, за какой-то промежуток времени Δ t = t₂ – t₁ концентрация реагирующих веществ уменьшается на Δ С = С₁ – С₂ . Тогда средняя скорость реакции за промежуток времени Δt

_ср =  Δ С / Δ t (1.)

Знак минус в правой части выражения (1.) означает, что концентрация реагирующих веществ, а следовательно, и скорость химической реакции уменьшаются.

Средняя скорость не отражает истинной скорости в каждый момент времени, поэтому математически истинную скорость  реакции в данный момент принято выражать отношением бесконечно малого изменения концентрации dC к бесконечно малому отрезку времени dt, в течение которого произошло изменение концентрации:

 =  ­­­­­­­­­­­­­ Сd / dt (2.)

Если изучается изменение концентрации одного из исходных веществ, то dC / dt  0, если одного из продуктов реакции, то dC / dt  0. Скорость реакции всегда считается положительной, а отношение в правой части уравнения может быть или положительным, или отрицательным.

Скорость химической реакции по закону действия масс пропорциональна концентрации реагирующего вещества в данный момент времени. Так, для реакции типа А  В скорость реакции может быть выражена следующим кинетическим уравнением:

 =  dC_A / dt = C_A , (3.)

где С_А – концентрация вещества А в данный момент;  - коэффициент пропорциональности, который называется константа скорости химической реакции.

При взаимодействии двух веществ и более, т.е. для реакций типа mA + nB  pC, математическое выражение скорости будет

 =  dC_A / dt =  C_A^mC_Bⁿ , (4.)

где С_А и С_В - концентрации веществ А и В в данный момент времени. Таким образом, скорость химической реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ. Причем стехиометрические коэффициенты входят в уравнение скорости в виде степени при соответствующих концентрациях.

Константа скорости химической реакции не меняется при изменении концентраций А и В. Иногда  называют еще удельной скоростью реакции, т.е. скоростью реакции при концентрациях реагирующих веществ, равных единице. Удельная скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ, температуры, присутствия посторонних примесей (в частности, катализатора), а также среды, в которой протекает реакция.

Чем больше константа скорости , тем быстрее идет реакция.