Задачи для самостоятельного решения

Задача 1. Рассчитайте сгорания этанола, если известно, что при сгорании 4,6 г спирта выделяется 137 кДж теплоты.

Ответ: = –1370 кДж/моль.

Задача 2. Рассчитайте при с. у. тепловой эффект реакции спиртового брожения глюкозы массой 54 г:

исходя из стандартных энтальпий сгорания глюкозы и этанола.

Ответ: = –20,8 кДж.

Задача 3. В 100 г трески в среднем содержится 11,6 г белков и 0,3 г жиров. Рассчитайте энергию (в кДж и ккал), которая выделится при усвоении порции трески массой 228 г. Калорийность белков – 17,1 кДж/г, жиров – 38,8 кДж/г.

Ответ: Q = 478,8 кДж; Q = 114,5 ккал.

Задача 4. Рассчитайте хлорирования метана до трихлорметана.

Ответ: = 1,1 Дж/(моль ·K).

Задача 5. Рассчитайте фотосинтеза:

Оцените полученный результат.

Ответ: = 2869 кДж/моль.

Тема 4. Элементы химической кинетики Медико-биологическое значение темы

Методами химической кинетики изучают механизм и скорость трансформации различных веществ в природе, а также в клетке живого организма. Клетка – химическая фабрика в миниатюре. В ней одновременно и согласованно протекают с удивительной быстротой десятки тысяч реакций. Методами кинетики выясняют принципы переноса энергии в клетках, механизмы, регулирующие основные пути метаболизма и гомеостаза. Это позволяет управлять скоростью: ускорять полезные и замедлять или устранять нежелательные реакции.

Действие лекарственных препаратов изучает фармакинетика. Ее основная задача – количественное описание с помощью уравнений кинетики протекание во времени процессов всасывания, распределения, метаболизма и выведения препарата. Таким образом устанавливается эффективность лекарственного препарата.

Таблица 3

Основные кинетические параметры, характеризующие кинетические закономерности

Параметр	Обозначение (единица)	Смысловое значение
Закон действующих масс для кинетики	Для реакций в газовой фазе:	Скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, которые называются порядками реакции по веществам
Период полупревращения	τ1/2 (с, мин., ч, сут.)	Время, за которое концентрация реагирующего вещества уменьшается в 2 раза
Период полураспада	τ1/2 (с, мин., ч, сут., год)	Время, за которое количество радиоактивного вещества уменьшается в 2 раза
Кинетическое уравнение для реакций 1-го порядка		Уравнение линейно относительно переменных lg с и τ; k – константа скорости реакции 1-го порядка; Cо – концентрация исходного вещества в начальный момент времени; с – текущая концентрация исходного вещества в момент времени τ
Правило Вант-Гоффа	, где γ – температурный коэффициент скорости реакции; ʋ1 и ʋ2 – скорости реакции при температуре Т2 и Т1	С увеличением температуры на каждые 10 градусов скорость химической реакции возрастает в 2–4 раза (для биохимических реакций γ достигает значений 7–9)
Уравнение Аррениуса	где k-константа скорости реакции; А – предэкспоненциальный множитель; Еа – энергия активации	Устанавливает связь между константой скорости реакции, энергией активации и температурой