To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
PODSTAWY CHEMII FIZYCZNEJ
(zadania do wykładu prof. T. Lutego)
LISTA nr 11 (2009/2010 w)
Zapoznać się z treścią rozdziału 9.1.4 oraz z rozwiązaniami przykładów 9.5.1 – 9.5.8 z „Obliczeń
fizykochemicznych” J. Demichowicz–Pigoniowej (Oficyna Wydawnicza PWr., 2003).
1. Obliczyć czas, po upływie którego szybkość reakcji autokatalitycznej osiągnie wartość
maksymalną. Reakcja jest rzędu pierwszego ze względu na substrat oraz produkt będący dla niej
katalizatorem. Stała szybkości reakcji wynosi 10–3 mol–1dm3s–1, stężenie początkowe substratu
równe jest 4 mol/dm3, a produktu (katalizatora) 1 mol/dm3.
Odp.: 277 s
2. Reakcję estryfikacji katalizowaną jonami H3O+
H3 O +
RCOOH + R’OH RCOOR’ + H2O
→
przeprowadzono w takich warunkach, że przebiegła niemalże do końca. Szybkość tej reakcji dana
jest równaniem:
d[RCOOR’]/dt = k H O+ [H3O+][RCOOH][R’OH]
3
Przy pH = 2 czas połowicznej przemiany w 298 K wynosi 60 min, a w temperaturze 288 K jest
równy 120 min. Stężenia początkowe kwasu i alkoholu wynosiły 0,01 mol/dm3. Obliczyć stałą
szybkości i stałą katalityczną jonów H3O+ reakcji estryfikacji w 298 K, a także entalpię, entropię i
powinowactwo standardowe aktywacji.
Odp.: 0,0278 mol–1dm3s–1, 2,78 mol–2dm6s–1, 47,02 kJ/mol, –116,9 J/mol·K, –81,86 kJ/mol
3. Mechanizm termicznego rozkładu ozonu (2O3 3O2) jest następujący (A.E. Axworthy i S.
→
W. Benson):
k
O3 + M k1
O2 + O + M
2
k3
→
O + O3 2O2
Wykazać, że szybkość rozkładu ozonu maleje ze wzrostem ciśnienia tlenu.
4. Gdy roztwór n–heptanu i chloru w ciekłym CCl4 naświetla się lampą rtęciową to 1 dm3 tego
roztworu absorbuje w ciągu sekundy n·Ia kwantów światła inicjując reakcję łańcuchową:
nI a
a) Cl2 + hv → 2Cl
k2
b) Cl + C7H16 C7H15 + HCl
→
k3
c) C7H15 + Cl2 C7H15Cl + Cl
→
k4
d) C7H15 produkt trwały (reakcja pierwszego rzędu)
→
Znaleźć wyrażenie na szybkość zużywania się Cl2 (wyrażenie ma zawierać jedynie stałe szybkości i
stężenia produktów trwałych). Zastosować przybliżenie stanu stacjonarnego.
d [Cl 2 ]
−
Odp.: −
= I a (1 + 2k3 k4 1[Cl 2 ])
dt
5. Mierzono szybkość reakcji enzymatycznej przy różnych stężeniach substratu S i stężeniu enzymu
równym 1,25 µmol/dm3. Otrzymano następujące wyniki:
[S]/ mmol·dm–3
r/(µmol/dm3·s)
1,0
1,1
2,0
1,8
3,0
2,3
4,0
2,6
5,0
2,9
Wyznaczyć stałą Michaelisa, maksymalną szybkość reakcji i maksymalną liczbę obrotów enzymu.
Odp.: 3,43·10–6 mol·dm–3, 4,88·10–6 mol·dm–3·s–1, 234 (cząsteczki substratu na minutę)
6. Enzym E reaguje z substratem S dając związek ES (stała równowagi K1). ES z kolei reaguje dalej
z S dając ES2 (stała równowagi K2). Obie reakcje osiągają bardzo szybko stan równowagi. ES ulega
rozpadowi na E oraz produkty rozpadu S. Podczas szeregu doświadczeń utrzymano stałe [E], a
zmieniano [S], które było w znacznym nadmiarze. Przy jakim [S] rozpad S jest najszybszy?
Odp.: [S] = (K1K2)–1/2
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)