4. Катализ:

Вопросы для самостоятельного изучения

Виды и содержание самостоятельной работы

1.Зависимость скорости реакции от концентрации.

Для закрепления и систематизации знаний:

- работа с конспектом лекции № 10,

- работа с обязательной и дополнительной литературой, интернет – ресурсами.

Вариант теста №1

При условии, что реакция является элементарной (простой), ее скорость описывается уравнением:

а)

б)

в)

г)

Вариант теста №2

Константа равновесия биохимического процесса в организме человека при понижении температуры и неизменной концентрации реагирующих веществ:

а) не изменится;

б) увеличится;

в) уменьшится.

Вариант теста № 3.

Реакция гидролиза новокаина протекает как реакция первого порядка. Это означает, что

а) скорость гидролиза прямо пропорционально концентрации новокаина;

б) скорость гидролиза не зависит от концентрации новокаина;

в) скорость гидролиза прямо пропорциональна квадрату концентрации новокаина.

Для формирования умений:

Задача №1

Указать порядок реакции СН₃СОН (г) = СН₄ (г) + СО (г) по веществу и написать кинетическое уравнение реакции. Как изменится скорость реакции при: а) уменьшении концентрации ацетальдегида в 2 раза; б) увеличении давления в 3 раза.

Задача №2

При лечении онкологических заболеваний в опухоль вводят препарат, содержащий радионуклид иридий-192. Какая часть введенного радионуклида останется в опухоли через 10 сут?  (¹⁹²Ir)=74,08 сут.

Задача №3

Кинетика реакции первого порядка, в которой происходило образование кислоты, изучалась путем отбора проб реакционной смеси и их титрование одним и тем же раствором щелочи. Объемы, которые пошли на титрование:

Докажите, что реакция имеет первый порядок. Рассчитайте период полураспада.

2. Зависимость скорости реакции от температуры.

Для закрепления и систематизации знаний:

- работа с конспектом лекции № 10;

- работа с обязательной и дополнительной литературой, интернет – ресурсами.

Вариант теста № 1

В уравнении Аррениуса множитель А выражает:

а) количество активных молекул;

б) скорость реакции при концентрациях равных 1;

в) общее число эффективных столкновений молекул.

Вариант теста № 2.

Из пяти реакций быстрее протекает реакция с энергией активации:

а) 22;

б) 11;

в) 5.

Вариант теста № 3.

Энергией активации является

а) энтальпия реакции;

б) минимальная энергия, достаточная для перевода частицы в активное состояние;

в) внутренняя энергия частицы.

Вариант теста № 4.

Влияние температуры на скорость химической реакции описывается

а) законом действующих масс;

б) правилом Вант-Гоффа;

в) правилом Панета-Фаянса-Гана.

Для формирования умений:

Задача № 1.

При повышении температуры с 15 до 25°С период полураспада некоторой реакции первого порядка уменьшается в 3,5 раза. Вычислите энергию активации этой реакции.

Задача № 2

Вычислите энергию активации окисления сульфата железа (II) хлоратом калия в среде серной кислоты в интервале от 10 до 32°С, температурный коэффициент константы скорости равен 2,4.

Задача №3

С помощью правила Вант-Гоффа вычислите, при какой температуре реакция закончится через 15 мин., если при 20С на это требуется 2 ч. Температурный коэффициент скорости равен 3.

3. Сложные реакции

Для закрепления и систематизации знаний:

- работа с обязательной и дополнительной литературой, интернет – ресурсами.

Вариант теста № 1

Кинетическое уравнение сложной последовательной реакции

запишется так:

а) ;

б) ;

в) ;

г) .

Вариант теста № 2.

Реакция, протекающая согласно уравнению классифицируется как:

а) последовательная;

б) обратимая;

в) сопряженная;

г) параллельная.

Вариант теста № 3.

Реакция протекает по схеме:

и классифицируется как:

а) последовательная;

б) обратимая;

в) сопряженная;

г) параллельная.

Вариант теста № 4.

Для последовательной реакции k₁ = 0,02 с^–1; k₂ = 2 с^–1; k₃ = 200 с^–1. Лимитирующей (скорость определяющей) стадией реакции является

а) превращение C → D;

б) превращение A → B;

в) превращение B → C.

4. Катализ

Для закрепления и систематизации знаний:

- работа с конспектом лекции № 11;

- работа с обязательной и дополнительной литературой, интернет – ресурсами.

Вариант теста № 1

Ускоряющее действие ферментов связано с

а) увеличением энергии активации соответствующего превращения;

б) существенным уменьшением энергии активации превращения за счёт образования фермент-субстратного комплекса;

в) увеличением концентраций реагирующих веществ.

Вариант теста № 2.

При неконкурентном ингибировании ингибитор взаимодействует с:

а) аллостерическим центром фермента;

б) поверхностью фермента;

в) активным центром фермента.

Вариант теста № 3.

Функция активатора в биохимических процессах:

а) инактивировать фермент;

б) повышать активность фермента;

в) замедлять реакцию.

Вариант теста № 4.

Теория гетерогенного катализа предполагает, что процесс идет:

а) на активных центрах катализатора;

б) на всей поверхности катализатора;

в) в глубине катализатора.

Для формирования умений:

Задача № 1

Энергия активации разложения пероксида водорода составляет 75,3 кДж/моль, при катализе реакции платиной – 48,9 кДж/моль, а при ферментативном разложении – 23,0 кДж/моль. Рассчитать изменение констант скоростей.

Задача № 2

Объясните, исходя из закономерностей ферментативного катализа, почему увеличение температуры тела на 5С приводит, как правило, к необратимым изменениям, а снижение температуры даже на 10 С (например, при хирургических операциях) – нет?