Министерство здравоохранения Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра общей и биоорганической химии

Обсуждено на заседании кафедры ___________________

Протокол №_____________________________________

Методическая разработка

для проведения занятия со студентами I курса

лечебного факультета по общей химии

Тема № 10: Химическая кинетика и катализ

Время: 3 часа

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

Ознакомить студентов с теоретическими основами протекания химических процессов; научить их прогнозировать влияние различных факторов на изменение скорости реакции и смещение равновесия, а также уметь обосновывать и экспериментально подтверждать возможность течения химических процессов.

МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ:

Химическая кинетика изучает зак3номерности протекания реакций во времени и их механизмах. Это наиболее фундаментальная наука о химических реакциях. Она имеет существенное значение для биологии и медицины, так как изучение механизмов реакций позволяет более глубоко познать многие биологические процессы, установить влияние на их прохождение многих факторов, среди которых особенно важную роль играют биологические катализаторы, называемые ферментами. Кинетика используется для выяснения механизмов действия лекарственных средств и разложение их молекул в тканях живых организмов (раздел фармакологии), имеющий большое значение для медицинской науки и практики.

ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ:

а) понятие о скорости химических реакций;

б) влияние температуры на скорость химических реакций. Правило Вант-Гоффа;

в) понятие о катализе и катализаторах.

В результате проведения занятия студент должен:

1) знать:

• основные понятия химической кинетики: скорость и механизм химической реакции, порядок и молекулярность;

• влияние различных факторов на скорость химической реакции;

• кинетические уравнения простых и сложных реакций;

• влияние температуры на скорость химических реакций;

• понятие о катализе и катализаторах;

• кинетическое описание ферментативных реакций.

2) уметь:

• составлять кинетические уравнения простых реакций;

• рассчитывать время полураспада радионуклидов;

• рассчитывать константы скорости химических реакций нулевого, первого и второго порядков;

• рассчитывать изменение скорости химических реакций при изменении температуры;

• рассчитывать энергию активации химических реакций по кинетическим данным;

• производить расчеты, используя уравнение ферментативной кинетики Михаэлиса-Ментен.

2. СВЯЗЬ СО СМЕЖНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ:

Знания о скоростях и механизмах протекания химических и биохимических реакций потребуются студентам при изучении биохимии, мед. физики, общей и клинической фармакологии (выполнение фармакокинетических исследований).

3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ:

3.1 Предмет химической кинетики. Химическая кинетика как основа для изучения скорости и механизма биохимических процессов.

3.2 Скорость химической реакции по веществу для гомогенных и гетерогенных превращений. Кинетические кривые.

3.3 Закон действующих масс. Выражение для скорости химической реакции. Константа скорости. Порядок реакции. Молекулярность.

3.4 Кинетические уравнения необратимых реакций 0, 1, 2 порядков. Время полуреакции.

3.5 Понятие о течении сложных реакций: параллельных, последовательных, сопряженных, обратимых, цепных.

3.6 Зависимость скорости реакции от температуры. Теория активных соударений. Температурный коэффициент. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.

3.7 Теория активного комплекса. Объяснение действия катализатора с позиций данной теории. Катализ и катализаторы.

3.8 Кинетика ферментативных реакций. Уравнение Михаэлиса-Ментен. Молекулярная активность фермента.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ:

Лабораторная работа № 1