©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Копирование и распространение запрещаются. Кинетика химических реакций Факультет Фундаментальной. - презентация

1 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Копирование и распространение запрещаются. Кинетика химических реакций Факультет Фундаментальной Медицины МГУ Ю. А. Владимиров

2 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Что такое кинетика? Раздел химии, в котором изучаются скорости химических- реакций (Британская Энциклопедия) Что такое скорость?Что такое скорость? От чего она зависит?От чего она зависит? Как ее изучают? Как находят ее величину?

3 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования!Введение Химическая реакция: A + B C + D субстраты продукты Концентрации: a = [A]; b = [B]; c = [C] ; d = [D] моль/л Скорость реакции или короче:

4 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! От чего зависит скорость реакции? 1. Скорость реакции пропорциональна [A] 2. Скорость реакции пропорциональна [B] V 1 =da/dt v 2 =v 1 3 v=v 2 v=v 2 2 [A] [B] Итак, скорость реакции пропорциональна [A] [B] k - константа скорости реакции Реакция : A + B C + D

5 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Порядок реакции Химическая реакция: A + B C + D Поскольку скорость реакции A + B … пропорциональна произведению двух концентраций, такие реакции называются реакциями второго порядка. k - константа скорости реакции второго порядка. Она имеет размерность М -1. с -1. Если концентрация одного из субстратов мало изменяется в ходе реакции, можно объединить две постоянные в одну. Такие реакции называются реакциями первого порядка. Например, если [B] - не изменяется,

6 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Кинетика реакций первого порядка Скорость реакции равна Реакция: A B Разделяем переменные [A] и t ИнтегрируемПолучаем Уравнение материального баланса Находим концентрацию b = [B]

7 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Кинетические кривые реакции A B a b Время Концентрация A Концентрация B A=10exp(x/20); B=10 - A

8 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Обратимая реакция A B; B A k1k1 k2k2 AB Изменение концентрации субстрата A Форма записи уравнения обратимой реакции Уравнение материального баланса Делаем подстановку b = a 0 - a

9 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Кинетика обратимой реакции (продолжение) Это уравнение (5) можно упростить, если ввести понятие равновесной концентрации вещества A

10 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Кинетика обратимой реакции (окончание) Кинетические кривые a b Время aoao a b

11 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Полулогарифмические кривые кинетики Время ln[(a - a ) / (a 0 - a )] -tg = k 1 + k Время Ln (a / a 0 ) tg = k Обратимая реакция Необратимая реакция k1k1 k2k2 AB

12 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Последовательные реакции A B C Форма записи последовательных реакций c=a 0 -a-b Распад А - это реакция первого порядка Подставляем a в уравнение для b Решение этого уравнения

13 ©Ю. А. Владимиров 1998 Только для личного пользования! Стационарное состояние A B C Стационарная концентрация метаболитов пропорциональна скорости их образования и обратно пропорциональна константе их распада