반응 속도의 온도 계수. 화학 반응 속도의 온도 계수(반트 호프 규칙)

일 # 1. 유리 산소와의 상호 작용은 독성이 강한 이산화질소의 형성으로 이어집니다. // 비록 이 반응이 생리학적 조건에서 천천히 진행되고 낮은 농도에서는 독성 세포 손상에 중요한 역할을 하지 않지만, 병원성 효과는 다음과 같이 급격히 증가합니다 그것의 과잉 생산. 초기 가스 혼합물의 압력이 두 배가 될 때 산화 질소 (II)와 산소의 상호 작용 속도가 몇 배나 증가하는지 결정하십시오. 방정식으로 설명됩니다. ?

해결책.

1. 압력을 두 배로 늘리는 것은 농도를 두 배로 늘리는 것과 같습니다( ~에서) 그리고 . 따라서 상호 작용 속도는 대중 행동의 법칙에 따라 다음 식에 해당하고 취할 것입니다. 그리고

답변. 반응 속도가 8배 증가합니다.

일 # 2. 공기 중 염소(매운 냄새가 나는 녹색 가스)의 농도가 25ppm을 초과하면 생명과 건강에 위험하다고 생각되지만 환자가 이 가스로 급성 중증 중독에서 회복된 경우, 그러면 잔류 효과가 관찰되지 않습니다. 반응 속도가 어떻게 변할지 결정하십시오. , 기체 상태에서 진행되는 경우 3배 증가하면 농도 , 농도 , 3) ​​​​압력 / /?

해결책.

1. 농도를 각각 및 를 통해 표시하면 반응 속도에 대한 표현은 다음과 같은 형식을 취합니다.

2. 농도를 3배 증가시킨 후, 에 대해 및 에 대해 동일할 것입니다. 따라서 반응 속도에 대한 표현은 다음과 같은 형식을 취합니다. 1) 2)

3. 압력이 증가하면 기체 반응물의 농도가 같은 양만큼 증가하므로

4. 초기 반응 속도에 대한 반응 속도의 증가는 각각 비율에 의해 결정됩니다. 1) , 2) , 3) .

답변. 반응 속도는 1) , 2) , 3) ​​​​배 증가합니다.

작업 #3. 반응의 온도 계수가 2.5인 경우 출발 물질의 상호 작용 속도는 온도 변화에 따라 어떻게 변합니까?

해결책.

1. 온도 계수반응 속도가 온도 변화에 따라 어떻게 변하는지 보여줍니다(반호프 법칙): .

2. 온도 변화가 다음과 같으면 다음 사실을 고려하여 다음을 얻습니다. . 따라서, .

3. 대수 표에 따르면 다음을 찾습니다.

답변. 온도 변화(즉, 증가)로 속도는 67.7배 증가합니다.

작업 #4. 온도가 상승함에 따라 속도가 128배 증가한다는 것을 알고 반응 속도의 온도 계수를 계산합니다.

해결책.

1. 온도에 대한 화학 반응 속도의 의존성은 van't Hoff 경험 법칙으로 표현됩니다.

.에 대한 방정식을 풀면 다음을 찾습니다. , . 따라서 =2

답변. =2.

작업 번호 5. 반응 중 하나에 대해 0.00670 및 0.06857의 두 가지 속도 상수가 결정되었습니다. 에서 동일한 반응의 속도 상수를 결정하십시오.

해결책.

1. Arrhenius 방정식을 사용하여 반응 속도 상수의 두 값을 기반으로 반응의 활성화 에너지를 결정합니다. . 이 경우: 여기에서: J/mol.

2. 에서의 반응속도상수를 계산에서 와 Arrhenius 방정식을 사용하여 계산합니다. . 이 경우: 그리고 주어진 경우: , 우리는 다음을 얻습니다: . 따라서,

답변.

르 샤틀리에 원리에 따른 화학 평형 상수 계산 및 평형 이동 방향 결정 .

작업 번호 6.이산화탄소 / / 일산화탄소와 달리 / / 생물의 생리 기능과 해부학 적 완전성을 위반하지 않으며 질식 효과는 고농도의 존재와 흡입 된 공기의 산소 비율 감소 때문입니다. 무엇과 같다 반응 평형 상수 / /: a) 반응물의 분압; b) 평형 혼합물의 조성이 부피 분율로 표현된다는 것을 알고 있는 그들의 몰 농도: , 및 , 그리고 시스템의 총 압력은 Pa?

해결책.

1. 기체의 부분압은 전체 압력에 혼합물 내 기체의 부피 분율을 곱한 것과 같으므로 다음과 같습니다.

2. 이 값을 평형 상수 표현식에 대입하면 다음을 얻습니다.

3. 및 사이의 관계는 이상 기체에 대한 Mendeleev Clapeyron 방정식을 기반으로 설정되며 평등으로 표현됩니다. , 여기서 기체 반응 생성물과 기체 초기 물질의 몰 수 간의 차이. 이 반응의 경우: 그 다음에: .

답변. 아빠. .

작업 번호 7.다음 반응에서 평형은 어느 방향으로 이동합니까?

3. ;

a) 온도 증가, b) 압력 감소, c) 수소 농도 증가?

해결책.

1. 시스템의 화학 평형은 외부 매개 변수(등)의 불변성으로 설정됩니다. 이러한 매개변수가 변경되면 시스템은 평형 상태를 벗어나 직접(오른쪽으로) 또는 역반응(왼쪽으로)이 우세해지기 시작합니다. 평형 이동에 대한 다양한 요인의 영향은 르 샤틀리에의 원리에 반영됩니다.

2. 화학 평형에 영향을 미치는 3가지 요인 모두가 위의 반응에 미치는 영향을 고려하십시오.

a) 온도가 증가하면 평형이 흡열 반응으로 이동합니다. 열을 흡수하여 일어나는 반응. 첫 번째 및 세 번째 반응은 발열 반응이므로 // 온도가 증가하면 평형이 역반응으로 이동하고 두 번째 반응에서는 // - 직접 반응으로 이동합니다.

b) 압력이 감소하면 평형은 기체 몰 수의 증가 쪽으로 이동합니다. 더 높은 압력을 향해. 첫 번째와 세 번째 반응에서 방정식의 왼쪽과 오른쪽은 같은 몰수(각각 2-2 및 1-1)의 기체를 갖습니다. 따라서 압력의 변화 일으키지 않을 것이다시스템의 평형 이동. 2차 반응에서는 왼쪽에 4몰의 기체가 있고 오른쪽에 2몰의 기체가 있으므로 압력이 감소함에 따라 평형은 역반응으로 이동합니다.

입력) 반응 성분의 농도가 증가함에 따라 평형은 소비 쪽으로 이동합니다. 1차 반응에서 수소는 생성물에 존재하며 농도를 높이면 역반응이 강화되어 소비된다. 2차, 3차 반응에서 수소는 초기 물질 중 하나이므로 농도가 증가하면 평형이 수소 소모로 진행되는 반응으로 이동합니다.

답변.

a) 반응 1과 3의 온도가 증가하면 평형이 왼쪽으로, 반응 2에서는 오른쪽으로 이동합니다.

b) 반응 1과 3은 압력 감소의 영향을 받지 않으며 반응 2에서는 평형이 왼쪽으로 이동합니다.

c) 반응 2와 3에서 온도가 증가하면 평형이 오른쪽으로 이동하고 반응 1에서는 왼쪽으로 평형이 이동합니다.

1.2. 상황 작업 №№ 7에서 21까지자료를 통합합니다(프로토콜 노트북에서 수행).

작업 번호 8.반응 속도의 온도 계수가 4인 경우 에서 까지의 온도 감소에 따라 체내 포도당 산화 속도는 어떻게 변합니까?

작업 번호 9.대략적인 반트 호프 법칙을 사용하여 반응 속도가 80배 증가하려면 온도를 얼마나 올려야 하는지 계산하십시오. 3과 같은 속도의 온도 계수를 취하십시오.

작업 번호 10.반응을 실질적으로 중지하기 위해 반응 혼합물의 급속 냉각("반응 동결")이 사용됩니다. 반응 온도 계수가 2.7인 경우, 반응 혼합물을 40도에서 100도로 냉각할 때 반응 속도가 몇 번이나 변할 것인지 결정하십시오.

작업 번호 11.특정 종양 치료에 사용되는 동위원소의 반감기는 8.1일입니다. 몇 시간 후에 환자의 체내 방사성 요오드 함량이 5배 감소합니까?

작업 번호 12.일부 합성 호르몬(제약)의 가수분해는 속도 상수가 0.25()인 1차 반응입니다. 2개월 후 이 호르몬의 농도는 어떻게 변합니까?

작업 번호 13.방사성 물질의 반감기는 5600년이다. 생명체는 신진대사에 의해 일정한 양이 유지된다. 매머드의 유골에 있는 내용은 원본에서 따온 것입니다. 매머드는 언제 살았습니까?

작업 번호 14.살충제(곤충 방제에 사용되는 살충제)의 반감기는 6개월입니다. 일정량은 농도 mol / l이 설정된 저장소에 들어갔습니다. 살충제 농도가 mol/L 수준으로 떨어지는 데 얼마나 걸립니까?

작업 번호 15.지방과 탄수화물은 450-500 °의 온도와 살아있는 유기체에서 36-40 °의 온도에서 눈에 띄는 속도로 산화됩니다. 산화에 필요한 온도가 급격히 떨어지는 이유는 무엇입니까?

작업 번호 16.과산화수소는 수용액에서 산소와 물로 분해됩니다. 반응은 무기 촉매(이온)와 생체 유기 촉매(카탈라제 효소)에 의해 가속화됩니다. 촉매가 없을 때 반응의 활성화 에너지는 75.4 kJ/mol입니다. 이온은 이를 42kJ/mol로 감소시키고 효소 카탈라아제는 2kJ/mol로 감소시킵니다. 및 카탈라아제가 존재하는 경우 촉매가 없을 때의 반응 속도의 비율을 계산하십시오. 효소의 활성에 대해 어떤 결론을 내릴 수 있습니까? 반응은 27 °C의 온도에서 진행됩니다.

작업 번호 17무전기의 페니실린 붕해율 상수 J/mol.

1.3. 시험 문제

1. 용어가 의미하는 바를 설명하십시오: 반응 속도, 속도 상수?

2. 화학 반응의 평균 및 실제 속도는 어떻게 표현됩니까?

3. 주어진 시간 동안의 화학 반응 속도에 대해서만 이야기하는 것이 왜 이치에 맞습니까?

4. 가역 및 비가역 반응의 정의를 공식화하십시오.

5. 집단행동의 법칙을 정의하라. 이 법칙을 표현하는 방정식은 반응물의 성질에 대한 반응 속도의 의존성을 반영합니까?

6. 반응 속도는 온도에 어떻게 의존합니까? 활성화 에너지는 무엇입니까? 활성 분자는 무엇입니까?

7. 균질 및 불균일 반응의 속도를 결정하는 요인은 무엇입니까? 예를 들다.

8. 화학 반응의 순서와 분자는 무엇입니까? 어떤 경우에 일치하지 않습니까?

9. 어떤 물질을 촉매라고 합니까? 촉매의 작용을 가속화하는 메커니즘은 무엇입니까?

10. "촉매 중독"의 개념은 무엇입니까? 억제제라고 불리는 물질은 무엇입니까?

11. 화학 평형이란 무엇입니까? 동적이라고 하는 이유는 무엇입니까? 평형이라고 하는 반응물의 농도는?

12. 화학 평형 상수라고 하는 것은 무엇입니까? 반응 물질의 특성, 농도, 온도, 압력에 따라 달라지나요? 이종 시스템에서 평형 상수에 대한 수학적 표기법의 특징은 무엇입니까?

13. 약물의 약동학은 무엇입니까?

14. 신체에서 약물과 함께 발생하는 과정은 여러 약동학적 매개변수에 의해 정량적으로 특성화됩니다. 주요 것을 제공하십시오.

정성적 고려에서, 반응 속도는 온도가 증가함에 따라 증가해야 한다는 것이 분명합니다. 이 경우 충돌하는 입자의 에너지가 증가하고 충돌 중에 화학적 변형이 발생할 확률이 높아집니다. 화학 역학에서 온도 효과에 대한 정량적 설명을 위해 두 가지 기본 관계인 반호프 규칙과 아레니우스 방정식이 사용됩니다.

반트 호프의 법칙 10 ° C로 가열하면 대부분의 화학 반응 속도가 2-4 배 증가한다는 사실에 있습니다. 수학적으로 이것은 반응 속도가 멱법칙 방식으로 온도에 의존한다는 것을 의미합니다.

, (4.1)

여기서 속도의 온도 계수( = 24)입니다. Van't Hoff의 규칙은 매우 거칠고 매우 제한된 온도 범위에서만 적용됩니다.

훨씬 더 정확한 것은 아레니우스 방정식속도 상수의 온도 의존성 설명:

, (4.2)

어디 아르 자형- 보편적인 기체 상수; ㅏ- 온도에 의존하지 않고 반응 유형에 의해서만 결정되는 사전 지수 인자; 에이 - 활성화 에너지, 일부 임계 에너지로 특징지을 수 있습니다. 대략적으로 말하자면, 충돌하는 입자의 에너지가 에이, 에너지가 초과하면 충돌 중에 반응이 발생하지 않습니다. 에이, 반응이 일어납니다. 활성화 에너지는 온도에 의존하지 않습니다.

그래픽 종속성 케이(티) 다음과 같이:

저온에서는 화학 반응이 거의 발생하지 않습니다. 케이(티) 0. 매우 높은 온도에서 속도 상수는 한계값에 도달하는 경향이 있습니다. 케이(티)ㅏ. 이것은 모든 분자가 화학적으로 활성이고 충돌할 때마다 반응이 일어난다는 사실에 해당합니다.

활성화 에너지는 두 온도에서 속도 상수를 측정하여 결정할 수 있습니다. 식 (4.2)는 다음을 의미합니다.

. (4.3)

보다 정확하게는 활성화 에너지는 여러 온도에서 속도 상수 값에서 결정됩니다. 이를 위해 Arrhenius 방정식(4.2)은 로그 형식으로 작성됩니다.

좌표 ln에 실험 데이터 쓰기 케이 - 1/티. 결과 직선의 기울기의 접선은 - 에이 / 아르 자형.

일부 반응의 경우 사전 지수 인자는 온도에 약간만 의존합니다. 이 경우 이른바 실험적 활성화 에너지:

. (4.4)

사전 지수 인자가 일정하면 실험 활성화 에너지는 Arrhenius 활성화 에너지와 같습니다. 이자형 op = 에이.

예 4-1. Arrhenius 방정식을 사용하여 van't Hoff 규칙이 유효한 온도와 활성화 에너지를 추정합니다.

해결책. 속도 상수의 거듭제곱 법칙 종속성으로 van't Hoff 규칙(4.1)을 표현해 보겠습니다.

,

어디 비- 상수 값. 이 식을 Arrhenius 방정식(4.2)과 비교하여 ~ 값을 취합니다. 이자형 = 2.718:

.

이 근사 평등의 두 부분에 대한 자연 로그를 취합시다.

.

얻어진 관계를 온도에 대해 미분하면 활성화 에너지와 온도 사이에 원하는 관계를 찾을 수 있습니다.

활성화 에너지와 온도가 대략 이 관계를 만족한다면 반호프 법칙을 사용하여 온도가 반응 속도에 미치는 영향을 추정할 수 있습니다.

예 4-2. 70°C에서 1차 반응은 60분 안에 40% 완료됩니다. 활성화 에너지가 60kJ/mol인 경우 120분 동안 반응이 80% 완료되는 온도는 몇 도입니까?

해결책. 1차 반응의 경우 속도 상수는 다음과 같이 전환도로 표시됩니다.

,

여기서 a = 엑스/ㅏ- 변형 정도. Arrhenius 방정식을 고려하여 두 가지 온도에서 이 방정식을 작성합니다.

어디 에이= 60kJ/mol, 티 1 = 343K, 티 1 = 60분, a 1 = 0.4, 티 2 = 120분, a 2 = 0.8. 한 방정식을 다른 방정식으로 나누고 로그를 취하십시오.

위의 양을 이 식에 대입하면 티 2 \u003d 333K \u003d 60oC

예 4-3. -1.1 o C의 온도에서 +2.2 o C의 온도로 이동할 때 물고기 근육의 박테리아 가수분해 속도는 두 배가 됩니다. 이 반응의 활성화 에너지를 추정하십시오.

해결책. 가수분해 속도가 2배 증가하는 것은 속도 상수의 증가로 인한 것입니다. 케이 2 = 2케이하나 . 두 온도에서 속도 상수와 관련된 활성화 에너지는 식 (4.3)에서 다음과 같이 결정할 수 있습니다. 티 1 = 티 1 + 273.15 = 272.05K 티 2 = 티 2 + 273.15 = 275.35K:

130800J/mol = 130.8kJ/mol.

4-1. van't Hoff 규칙을 사용하여 20 ° C에서 2 시간이 걸리는 경우 15 분 후에 반응이 끝나는 온도를 계산하십시오. 속도의 온도 계수는 3입니다. (답)

4-2. 323K에서 물질의 반감기는 100분이고 353K에서는 15분입니다. 속도의 온도 계수를 결정하십시오.(답)

4-3. 300 K에서 온도가 10 0 С a) 증가함에 따라 반응 속도가 3 배 증가하기 위해서는 활성화 에너지가 얼마입니까? b) 1000K에서?(답변)

4-4. 1차 반응은 25kcal/mol의 활성화 에너지와 5의 사전 지수 인자를 갖습니다. 10 13초 -1 . 이 반응의 반감기는 어떤 온도에서: a) 1분; b) 30일? (답변)

4-5. 0 o C에서 10 o C로 가열하거나 10 o C에서 20 o C로 가열할 때 두 가지 경우 중 반응 속도 상수가 더 많이 증가하는 경우는 어느 것입니까? Arrhenius 방정식을 사용하여 답을 정당화하십시오.(대답)

4-6. 어떤 반응의 활성화 에너지는 다른 반응의 활성화 에너지보다 1.5배 더 큽니다. 에서 가열될 때 티 1 ~ 티 2 두 번째 반응의 속도 상수는 다음에서 증가했습니다. ㅏ한번. 에서 가열했을 때 첫 번째 반응의 속도 상수는 몇 배 증가했습니까? 티 1 ~ 티 2? (답변)

4-7. 복합 반응의 속도 상수는 다음과 같이 기본 단계의 속도 상수로 표현됩니다.

활성화 에너지와 복소 반응의 전지수 인자를 해당하는 양으로 기초 단계와 관련된 양으로 표현하십시오. (답)

4-8. 125°C에서 20분 동안의 1차 비가역 반응에서 출발 물질의 전환율은 60%였고, 145°C에서는 5.5분 내에 동일한 전환율이 달성되었다. 이 반응의 속도상수와 활성화 에너지를 구하라.(대답)

4-9. 25℃의 온도에서 1차 반응은 30분 안에 30%로 완료된다. 활성화 에너지가 30kJ/mol인 경우 반응이 40분 동안 60% 완료되는 온도는 몇 도입니까? (답)

4-10. 25℃의 온도에서 1차 반응은 15분 안에 70%로 완료된다. 활성화 에너지가 50kJ/mol인 경우 15분 동안 반응이 50% 완료되는 온도는 몇 도입니까? (답)

4-11. 1차 반응의 속도 상수는 4.02입니다. 393K 및 1.98에서 10 -4 s -1 . 10 -3 s -1 at 413 K. 이 반응에 대한 사전 지수 인자를 계산하십시오.(답)

4-12. 반응 H 2 + I 2 2HI의 경우, 683K의 온도에서 속도 상수는 0.0659l/(mol. min)이고 온도 716K - 0.375l/(mol. min)입니다. 이 반응의 활성화 에너지와 700K의 온도에서 속도 상수를 구하십시오. (답)

4-13. 2N 2 O 2N 2 + O 2 반응의 경우, 986K의 온도에서 속도 상수는 6.72 l/(mol. min), 1165 K - 977.0 l/(mol. min)의 온도에서입니다. 이 반응의 활성화 에너지와 1053.0 K의 온도에서 속도 상수를 구하십시오. (답)

4-14. H +를 포함하는 이온화 용매의 트리클로로아세테이트 이온은 방정식에 따라 분해됩니다.

H + + CCl 3 COO - CO 2 + CHCl 3

속도 결정 단계는 트리클로로아세테이트 이온에서 C-C 결합의 단분자 절단입니다. 반응은 1차로 진행되며 속도상수는 다음과 같다. 케이= 3.11 . 90 o C에서 10 -4 초 -1, 케이= 7.62. 80 o C에서 10 -5 s -1. a) 활성화 에너지, b) 60 o C에서 속도 상수를 계산합니다. (답)

4-15. 반응 CH 3 COOC 2 H 5 + NaOH * CH 3 COONa + C 2 H 5 OH의 경우 282.6K의 온도에서 속도 상수는 2.307 l/(mol. min), 318.1 K - 21.65의 온도에서 내가 /(몰. 분). 이 반응의 활성화 에너지와 343K의 온도에서 속도 상수를 구하십시오. (답)

4-16. 반응 C 12 H 22 O 11 + H 2 OC 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6, 298.2 K의 온도에서 속도 상수는 0.765 l/(mol. min)이고, 328.2K - 35.5리터/(몰/분). 이 반응의 활성화 에너지와 313.2K의 온도에서 속도 상수를 구하십시오. (답)

4-17. 물질은 속도 상수를 사용하여 두 개의 평행 경로로 분해됩니다. 케이 1 및 케이 2. 10 o C에서 이 두 반응의 활성화 에너지의 차이는 얼마입니까? 케이 1 /케이 2 = 10, 40 o C에서 케이 1 /케이 2 = 0.1? (답변)

4-18. 같은 차수의 두 반응에서 활성화 에너지의 차이는 다음과 같습니다. 이자형 2 - 이자형 1 = 40kJ/mol. 293K의 온도에서 속도 상수의 비율은 다음과 같습니다. 케이 1 /케이 2 \u003d 2. 속도 상수는 어떤 온도에서 같습니까? (답변)

4-19. 수용액에서 아세톤 디카르복실산의 분해는 1차 반응입니다. 이 반응의 속도 상수는 다양한 온도에서 측정되었습니다.

활성화 에너지와 사전 지수 인자를 계산합니다. 25°C에서 반감기는 얼마입니까?

반트 호프의 법칙:

온도가 10도 상승하면 균일 화학 반응의 속도가 2-4 배 증가합니다.

여기서 V2는 온도 T2에서의 반응 속도, V1은 온도 T1에서의 반응 속도, 반응의 온도 계수입니다(예를 들어, 2와 같으면 온도가 상승할 때 반응 속도는 2배 증가합니다 10도).

van't Hoff 방정식에서 온도 계수공식에 의해 계산:

능동 충돌 이론은 규칙성을 일반화합니다. chem.r의 속도와 온도에 대한 의존성:

1. 모든 분자가 반응할 수 있는 것은 아니지만 특별한 활성 상태에 있는 분자만 반응할 수 있습니다.

2. 분자의 활성화는 생체 분자 충돌의 결과로 발생합니다.

3. 거의 같은 양의 에너지를 가진 입자가 충돌하면 재분배되어 분자 중 하나의 에너지가 활성화 에너지에 해당하는 값에 도달합니다.

4. 반응 속도에 대한 온도의 영향: 전자의 농도가 증가하는 방향으로 일반 분자와 활성 분자 사이의 평형이 이동합니다.

반응의 에너지 프로파일(위치 에너지 대 반응 좌표의 플롯)

활성화 에너지 Ea- 화학을 만들기 위해 평균값을 초과하여 분자에 부여되어야 하는 최소 추가 에너지. 상호 작용.

아레니우스 방정식온도 T에 대한 화학 반응 k의 속도 상수의 의존성을 설정합니다.

여기서 A는 반응 분자의 충돌 빈도를 특성화하고 R은 보편적인 기체 상수입니다.

7. 촉매 작용. 동종 및 이종 촉매. 효소의 촉매 활성의 특징. 촉매-반응이 완료된 후에도 형태와 양에 변화가 없는 물질이 존재할 때 화학 반응 속도의 변화. 반응속도의 증가를 라고 한다. 양성 촉매, 감소하다 - 음성 촉매 작용(또는 억제). 촉매긍정적인 촉매 작용을 일으키는 물질의 이름을 지정합니다. 반응을 늦추는 물질 억제제. 균질 촉매와 이종 촉매를 구별하십시오.중크롬산염 이온이 있는 수용액에서 과산화수소의 불균등화 반응의 가속화는 균일 촉매 작용의 한 예입니다(촉매는 반응 혼합물) 및 망간(IV) 산화물의 존재 - 불균일 촉매 작용의 예(과산화수소 수용액은 액상이고 망간 산화물은 고체임). 생화학 반응의 촉매는 단백질 성질을 가지며 효소. 효소는 여러 면에서 기존 촉매와 다릅니다. 1) 촉매 효율이 훨씬 높습니다. 2) 높은 특이성, 즉 행동의 선택성; 3) 많은 효소가 하나의 기질에 대해서만 촉매 활성을 나타냅니다. 4) 효소는 다음에서만 최대 효율을 나타냅니다. 온화한 조건, 작은 범위의 온도와 pH 값이 특징입니다. 효소 활성 \u003d 0차 반응 속도. 8. 화학적 균형. 반응 방향으로 가역 및 비가역. 화학 평형: 정반응과 역반응의 비율이 동일한 동적 상태. 평형 상수: 평형 상태의 일정한 외부 조건에서 화학량론을 고려한 반응물 농도의 곱에 대한 생성물 농도의 곱의 비율은 시스템의 화학적 조성에 관계없이 일정한 값입니다. K c는 다음과 같이 Gibbs 표준 E와 관련됩니다. 르 샤틀리에의 원리:평형 시스템에 대한 일부 요인 (t, c, p)의 영향은 이러한 방향으로 평형 이동을 자극하여 시스템의 초기 특성 복원에 기여합니다. 열역학적 평형 조건: G 2 -G 1 \u003d 0S 2 -S 1 \u003d 0 뒤집을 수 있는 p-tion:이러한 조건에서 순방향과 반대 방향 모두에서 자발적으로 흐릅니다. .조건을 통해 실행: - 난용성 침전물 - 기체 - 저해리성 물질(물) - 안정한 복합화합물 되돌릴 수 없는 지구: 주어진 조건에서 한 방향으로 흐른다. 화학 평형 위치는 온도, 압력 및 농도와 같은 반응 매개변수에 따라 달라집니다. 이러한 요인이 화학 반응에 미치는 영향은 1884년 프랑스 과학자 르 샤틀리에(Le Chatelier)가 일반적인 용어로 표현한 패턴입니다. 르 샤틀리에 원칙의 현대적 공식은 다음과 같습니다.

9. 삶에서 물과 용액의 역할. 용해의 열역학.해결책평형 상태에서 두 개 이상의 물질로 구성된 가변 구성의 균질 시스템입니다. 분류: 1) 무게(거친 분산 시스템): 현탁액(액체 중의 고체) 및 에멀젼(액체 중의 액체) 2) 콜로이드, 졸(미세 분산 시스템). 솔루션의 가치 인생에서: 많은 화학 공정은 관련된 물질이 용해된 상태일 때만 진행됩니다. 가장 중요한 생물학적 체액(혈액, 림프액, 소변, 타액, 땀)은 물에 있는 염분, 단백질, 탄수화물, 지질의 용액입니다. 음식의 동화는 영양소가 용해된 상태로 전환되는 것과 관련이 있습니다. 살아있는 유기체의 생화학 반응은 용액에서 진행됩니다. 생체 유체는 영양소(지방, 아미노산, 산소), 장기 및 조직으로의 약물 수송, 신체에서 대사 산물 배설에 관여합니다. 신체의 액체 매체에서 산도, 염 농도 및 유기물(농도 항상성). 우리 행성에서 가장 흔한 용매는 물. 물 특징: 열용량의 모든 물질을 능가합니다. 비정상적인 냉각 거동 - 물이 응축되고 가라앉기 시작한 다음 상승합니다(다른 모든 물질은 압축될 때 가라앉음). 승화할 수 있음(물의 승화) - 승화(특정 조건에서 얼음은 먼저 액체로 변하지 않고, 즉 녹지 않고 증기로 변할 수 있음); 물은 모든 물질을 용해합니다(유일한 질문은 얼마입니까?). 물의 고유전율(주어진 물질에서 두 전하 사이의 상호작용력이 진공보다 몇 배나 작은지를 나타내는 값); 높은 임계 온도; 물은 양쪽성(산이 아닌 염기성이 아님)입니다. 신체의 고분자 구조 (단백질, 지질 ...) 생성에 참여합니다. 막 수송의 기초. 용해 열역학: 열역학 제2법칙에 따르면 피, T=상수이 과정의 결과로 시스템의 Gibbs 에너지가 감소하면 물질은 모든 용매에 자발적으로 용해될 수 있습니다. . G=( H - T S)<0 . (시간- 엔탈피 인자, 시용해의 엔트로피 인자). 액체 및 고체 물질을 녹일 때 에스>0. 액체에 가스 용해 에스<0. 엔탈피 변화는 엔탈피 변화의 대수적 합입니다. H cr결정 격자의 파괴와 엔탈피 변화의 결과 에이솔용매 입자에 의한 용매화로 인해 시간솔 = 시간크 + H솔 . 기체를 녹일 때 엔탈피 시간 cr = 0, 왜냐하면 결정 격자를 파괴하기 위해 에너지를 소비할 필요가 없습니다. 용해되는 동안 엔트로피와 엔탈피가 모두 변할 수 있습니다. 10 . 이상적인 솔루션- 혼합 엔탈피는 0입니다(탄화수소의 균질 혼합물, 분자간 상호 작용의 모든 힘이 평등한 가상 솔루션). 용해도 상수 또는 PR- 이것은 주어진 온도에서 포화 용액의 난용성 전해질 이온 농도의 곱입니다. - 일정한 값 BaCO 3 \u003d Ba + CO 3, Ks \u003d용해 및 침전 조건침전 및 용해 - 전해질 용액에서 일어나는 교환 반응 --- 1) 용액 내 이온 농도의 곱이 용해도 상수 c(Ba) * c(CO 3) > Kpr보다 크면 전해질이 침전됩니다. 2) 그 반대의 경우 침전물이 용해됩니다. 11. 솔루션의 결합 속성. 솔루션의 집합적 속성- 이들은 주어진 조건에서 용해된 물질의 화학적 성질과 동일하고 독립적인 것으로 판명되는 특성입니다. 운동 단위의 수와 열 운동에만 의존하는 솔루션의 속성. 라울의 법칙과 그 결과액체와 평형 상태에 있는 증기를 포화 상태라고 합니다. 순수한 용매에 대한 그러한 증기의 압력(p0)을 순수한 용매의 압력 또는 포화 증기압이라고 합니다. 비휘발성 용질이 포함된 용액의 증기압은 해당 용액의 용매 몰분율에 정비례합니다. p = p0 χr-l여기서 p는 용액에 대한 증기압 PA, p0는 순수한 용매에 대한 증기압 -va, 여기서 Δp는 순수한 용매와 비교한 압력의 실제 변화, χv-va는 물질의 몰분율입니다. 해결책. Raoult의 법칙에는 두 가지가 있습니다. 결과. 그들 중 하나에 따르면 용액의 끓는점이 용매의 끓는점보다 높습니다. 이것은 용액 위의 용매의 포화 증기압이 순수한 용매의 경우보다 더 높은 온도에서 대기압(액체 비등 조건)과 같아지기 때문입니다. 끓는점 Tboil의 증가는 용액의 몰랄 농도에 비례합니다. Tkip = Ke cm여기서 Ke는 ebullioscopic 용매 상수이고 cm는 몰 농도입니다. 두 번째 조사 Raoult의 법칙에 따르면 용액의 동결(결정화) 온도는 순수한 용매의 동결(결정화) 온도보다 낮습니다. 이것은 용매보다 용액에 대한 용매의 더 낮은 증기압 때문입니다. 어는점의 감소(결정화) Тzam은 용액의 몰랄 농도에 비례합니다 : 쌈 = ㅁcm여기서 Kk는 용액의 극저온 상수입니다. 용액의 결정화 온도를 낮추는 조건.결정화는 용액에 대한 용매의 포화 증기압과 고체 용매에 대한 증기압의 동일성입니다. 용액에 대한 용매의 증기압은 항상 순수한 용매보다 낮기 때문에 이 평등은 항상 용매의 빙점보다 낮은 온도에서 달성됩니다. 따라서 해수는 약 -2 ° C의 온도에서 얼기 시작합니다. 용매의 결정화 온도와 용액의 결정화 시작 온도의 차이는 결정화 온도의 감소입니다. 용액의 끓는점 증가 액체총포화증기압이 외부압력과 같아지는 온도에서 끓는다. 어떤 온도에서 용액에 대한 포화 증기압은 순수한 용매보다 낮고 더 높은 온도에서는 외부 압력과 동일합니다. 따라서 비 휘발성 물질 용액의 끓는점 T는 동일한 압력 T °에서 순수한 용매의 끓는점보다 항상 높으며 무한히 희석 된 비 휘발성 물질 용액의 끓는점 증가는 용질의 성질에 따라 달라지며 용액의 몰 농도에 정비례합니다. 용액과 용매를 분리하는 반투막을 통한 용매의 자발적인 통과 또는 용질의 농도가 다른 두 용액을 분리합니다. 삼투.삼투는 용매 분자만 통과할 수 있는 반투과성 장벽을 통한 용매 분자의 확산으로 인한 것입니다. 용매 분자는 용매에서 용액으로 확산되거나 덜 농축된 용액에서 더 농축된 용액으로 확산됩니다. 삼투압, 단위 표면적당 힘과 같으며 용매 분자가 반투막을 통과하도록 강제합니다. 높이가 h인 삼투압계의 용액 기둥의 압력과 같습니다. 평형 상태에서 외부 압력은 삼투압과 균형을 이룹니다. 이 경우 반투막을 통한 분자의 직접 및 역전이 속도는 동일해집니다. 삼투압은 용질 농도와 온도가 증가함에 따라 증가합니다. 반트 호프삼투압에 대해 이상 기체의 상태 방정식을 적용할 수 있다고 제안했습니다. pV = nRT 또는 p = (n/V) RT p = RT 포함여기서 p는 삼투압(kPa)이고 c는 용액의 몰 농도입니다. 삼투압은 용질의 몰 농도와 온도에 정비례합니다. 삼투는 매우 재생 생물학적 과정에서 중요한 역할, 세포 및 기타 구조로의 물의 흐름을 보장합니다. 삼투압이 같은 용액을 용액이라고 합니다. 등장. 삼투압이 세포내보다 높으면 고장성, 세포내보다 낮으면 저장성이라고 합니다. 등장 계수(또한 van't Hoff factor, i로 표시됨)는 용액에서 물질의 거동을 특성화하는 무차원 매개변수입니다. 다른 시스템 매개 변수는 변경되지 않은 상태에서 주어진 물질 용액의 일부 집합 특성 값과 동일한 농도의 비전해질의 동일한 집합 특성 값의 비율과 수치적으로 동일합니다. 등각증- 전해질, 단백질과 같은 주어진 수준에서 포함된 물질의 농도를 유지하기 때문에 신체의 액체 매체 및 조직에서 삼투압의 상대적 불변성 이것은 신체의 가장 중요한 생리학적 상수 중 하나입니다. 자기 조절 메커니즘(항상성)에 의해 제공됩니다. 용혈- 적혈구의 파괴와 함께 헤모글로빈의 방출. 물리적인 이유고온 및 저온, 초음파, 화학적 용혈성 독극물, 특정 약물 등의 작용을 나타냅니다. 호환되지 않는 혈액의 수혈, 저장 성 용액의 도입 중에 용혈이 발생할 수 있습니다. Plasmolysis- 세포를 고장성 용액에 넣으면 세포의 물이 더 농축된 용액으로 들어가고 세포의 주름이 관찰됩니다.

전해질 용액 이론의 요소. 강하고 약한 전해질. 약한 전해질의 이온화 상수. 오스트발트의 번식법칙. 용액의 이온 강도. 이온의 활동도 및 활동 계수. 체내의 전해질, 전해질로서의 타액.

전해질- 수용액에서 이온성 또는 극성이 높은 공유결합을 갖는 물질로 전해질 해리를 일으켜 양이온과 음이온을 형성한다.

강한 전해질- 완전히 해리될 수 있는 물질. 여기에는 대부분의 염과 분자 구조(HCl)의 일부 물질이 포함됩니다.

약한 전해질미미한 정도로 해리되고, 그 주된 형태는 분자(H2S, 유기산)입니다.

정량적으로 분자 전해질의 해리 능력은 다음과 같이 결정됩니다. 이온화 정도(그것은 전해질 농도에 달려 있습니다 ):

여기서 Ntot는 용액의 총 분자 수입니다. N 이온화는 이온으로 분해되는 분자의 수입니다.

이온화 상수:

여기서 [A], [B]는 붕괴된 이온입니다.

- 이온으로 분해되지 않은 물질.

Ostwald의 희석 법칙:

K=α2c/1-α,

여기서 α는 이온화 정도입니다.

C - 몰 농도

용액의 이온 강도:

I=0.5∑s i z i 2 ,

여기서 c i는 용액 내 이온의 몰 농도, mol/l

z i는 이온 전하입니다.

이온 활성효과적인 농도입니다.

활성은 다음과 같이 몰 농도와 관련이 있습니다.

여기서 f는 활동 인자

체내 전해질: Na 및 Cl신체의 산 - 염기 균형, 삼투압 균형 유지에 참여하십시오. 사뼈 조직과 치아의 구성, 혈액 산도 및 그 응고 조절, 근육 및 신경 조직의 흥분성에서 중요한 역할을 합니다. 에게주로 체액과 연조직에 위치하며, 삼투압을 유지하고 혈액 pH를 조절하는 데 필요한 요소입니다. mg많은 효소 반응의 보조 인자이며 단백질 합성의 모든 단계에서 필요합니다. 살아있는 유기체에서 철산소 교환 과정을 촉매하는 중요한 미량 원소입니다. 공동비타민 B 12의 일부이며 조혈, 기능에 관여 신경계및 간, 효소 반응. 아연비타민 E의 대사에 필수적이며 인슐린, 테스토스테론 및 성장 호르몬을 포함한 신체의 다양한 동화 호르몬 합성에 관여합니다. 미네소타성장, 혈액 형성 및 생식선 기능에 영향을 미칩니다.

전해질로서의 타액복잡한 생화학적 환경이다. H + 및 OH 이온의 수는 "타액의 pH를 결정하며 일반적으로 6.9입니다. pH 값의 값은 구강의 병리학 적 과정의 특성에 따라 다릅니다. 그래서. 전염병타액은 산성입니다. 타액의 무기물 중에는 염소, 브롬, 요오드, 불소의 음이온이 함유되어 있다. 인산염의 음이온, 불소는 전기 화학적 전위의 증가, 염소의 음이온 - 이온 전하의 이동에 기여하며 탈분극기 (양극 및 음극 공정을 가속화하는 요인)입니다. 미량 원소는 타액에서 결정됩니다: 철, 구리, 은, 망간, 알루미늄 등. - 거대 원소: 칼슘, 칼륨, 나트륨, 마그네슘, 인.

반응 과정에 영향을 미치는 요인

인체에서는 살아있는 세포에서 수천 가지 효소 반응이 일어납니다. 그러나 다단계 프로세스 체인에서 개별 반응 속도의 차이는 상당히 큽니다. 따라서 세포에서 단백질 분자의 합성은 전달 RNA 합성과 리보솜 합성이라는 두 가지 이상의 단계가 선행됩니다. 그러나 tRNA 분자의 농도가 2배가 되는 시간은 1.7분, 단백질 분자는 17분, 리보솜은 170분입니다. 느린(제한) 단계의 전체 프로세스 속도, 이 예에서는 리보솜 합성 속도입니다. 제한 반응의 존재는 셀에서 발생하는 수천 가지 반응을 제어하는 ​​데 높은 신뢰성과 유연성을 제공합니다. 관찰을 계속하고 그들 중 가장 느린 것만 규제하는 것으로 충분합니다. 다단계 합성 속도를 제어하는 ​​이러한 방법을 최소 원리라고 합니다. 크게 단순화하고 더 많은 것을 만들 수 있습니다. 안정적인 시스템세포 자동 조절.

역학에 사용되는 반응의 분류: 반응, 균질, 이질 및 미세 이질; 단순하고 복잡한 반응(병렬, 순차, 접합, 연쇄). 반응의 기본 행동의 분자. 운동 방정식. 반응 순서. 반감기

미세 이질 반응 -

반응의 분자성은 반응의 기본 작용에서 화학적 상호 작용을 시작하는 분자의 수에 의해 결정됩니다. 이를 기반으로 반응은 단분자, 이분자 및 삼분자로 나뉩니다.

그러면 A -> B 유형의 반응은 단분자가 됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

a) C 16 H 34 (t ° C) -> C g H 18 + C 8 H 16 - 탄화수소 분해 반응;

b) CaCO 3 (t ° C) -> CaO + CO 2 - 탄산칼슘의 열분해.
A + B -> C 또는 2A -> C -와 같은 반응은 이분자입니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
a) C + 0 2 -> CO 2; b) 2Н 2 0 2 -> 2Н 2 0 + 0 2 등

삼분자 반응은 다음 유형의 일반 방정식으로 설명됩니다.

a) A + B + C D; b) 2A + B D; 다) 3A D.

예: a) 2Н 2 + 0 2 2Н 2 0; b) 2NO + H 2 N 2 O + H 2 O.

분자도에 따른 반응 속도는 다음 방정식으로 표현됩니다. a) V = k C A - 단분자 반응의 경우; b) V \u003d에서 C A C로 또는 c) V \u003d에서 C 2 A - 이분자 반응의 경우; d) V \u003d k C C in C e) V \u003d k C 2 A C in 또는 e) V \u003d k C 3 A - 삼분자 반응의 경우.

분자도는 하나의 기본 화학 작용에서 반응하는 분자의 수입니다.

종종 반응의 분자성을 확립하기가 어렵기 때문에 보다 공식적인 기호(화학 반응의 순서)가 사용됩니다.

반응의 순서는 반응물의 농도에 대한 반응 속도의 의존성을 표현하는 방정식(운동 방정식)에서 농도 지수의 합과 같습니다.

반응의 순서는 반응 메커니즘, 즉 반응의 "초기적 작용"(분자성 기호의 정의 참조)이 확립되기 어렵다는 사실로 인해 분자성과 일치하지 않는 경우가 가장 많습니다.

이 입장을 설명하는 여러 예를 고려해 보겠습니다.

1. 결정의 용해 속도는 반응의 단분자 특성에도 불구하고 0차 역학 방정식으로 설명됩니다. AgCl(TB) -> Ag + + Cl", V = k C(AgCl(TB p = k " C(AgCl(ra)) - p - 밀도는 일정한 값, 즉 용출속도는 용존물질의 양(농도)에 의존하지 않는다.

2. 자당 가수분해 반응: CO + H 2 0 -> C 6 H 12 0 6 (포도당) + C 6 H 12 0 6 (과당)은 이분자 반응이지만 그 동역학은 1차 동역학으로 설명됩니다. 방정식 : V \u003d k * C cax , 신체를 포함한 실험 조건에서 물의 농도는 일정한 값 С(Н 2 0) - const입니다.

3.
촉매, 금속 백금의 무기 이온 Fe 3+, Cu 2+ 및 카탈라아제와 같은 생물학적 효소의 참여로 진행되는 과산화수소의 분해 반응은 일반적인 형태:

2H 2 0 2 -\u003e 2H 2 0 + O e, 즉, 이분자입니다.

농도에 대한 반응 속도의 의존성. 1차, 2차 및 0차 반응의 운동 방정식. 반응의 속도 및 속도 상수를 결정하기 위한 실험적 방법.

온도에 대한 반응 속도의 의존성. 반트 호프 법칙. 반응 속도의 온도 계수와 그 특징 생화학적 과정.

γ는 반응 속도의 온도 계수입니다.

γ 값의 물리적 의미는 10도마다 온도 변화에 따라 반응 속도가 몇 배나 변하는지를 나타내는 것입니다.

15. 능동 충돌 이론의 개념. 반응의 에너지 프로파일; 활성화 에너지; 아레니우스 방정식. 입체적 요인의 역할. 전이 상태 이론의 개념.

속도 상수, 활성화 에너지 및 온도의 관계는 Arrhenius 방정식으로 설명됩니다. k T \u003d k 0 *Ae ~ E / RT, 여기서 kt 및 k 0은 온도 T에서의 속도 상수이고 T ee는 자연 로그 A는 입체 인자입니다.

입체 인자 A는 분자의 활성 중심에서 두 개의 반응 입자가 충돌할 확률을 결정합니다. 이 요인은 특히 중요성바이오폴리머와의 생화학적 반응용. 산-염기 반응에서 H + 이온은 말단 카르복실기 -COO와 반응해야 하지만 H + 이온과 단백질 분자의 모든 충돌이 이 반응으로 이어지는 것은 아닙니다. 고분자의 포인트는 활성 센터라고 불리는 효과적입니다.

Arrhenius 방정식에서 속도 상수가 높을수록 활성화 에너지 E의 값이 낮아지고 프로세스의 온도 T가 높아집니다.

화학 반응의 속도는 온도가 증가함에 따라 증가합니다. 온도에 따른 반응 속도의 증가는 반트 호프 법칙을 사용하여 추정할 수 있습니다. 규칙에 따르면 온도가 10도 증가하면 반응 속도 상수가 2-4배 증가합니다.

이 규칙은 속도 상수가 온도에 따라 거의 변하지 않는 고온에서는 충족되지 않습니다.

Van't Hoff의 규칙을 사용하면 약물의 만료 날짜를 빠르게 결정할 수 있습니다. 온도의 증가는 약물의 분해 속도를 증가시킵니다. 이것은 약물의 만료 날짜를 결정하는 시간을 단축합니다.

이 방법은 약물이 특정 시간 tT 동안 고온 T에서 유지된다는 사실로 구성되며, 분해된 약물의 양 m을 찾아 표준 보관 온도 298K로 다시 계산합니다. 약물의 분해 과정을 1차 반응으로 고려할 때, 속도는 선택된 온도 T 및 T = 298K에서 표현됩니다.

표준 보관 조건과 실제 보관 조건에서 분해된 약물의 질량이 동일하다고 가정하면 분해 속도는 다음 방정식으로 나타낼 수 있습니다.

T=298+10n이라고 가정하고, 여기서 n = 1,2,3…,

표준 조건 298K에서 약물의 저장 수명에 대한 최종 식을 얻으십시오.

능동 충돌 이론. 활성화 에너지. 아레니우스 방정식. 반응 속도와 활성화 에너지의 관계.

능동 충돌 이론은 1889년 S. Arrhenius에 의해 공식화되었습니다. 이 이론은 화학 반응이 일어나기 위해서는 초기 물질의 분자 간의 충돌이 필요하며 충돌 횟수는 분자의 열 운동 강도 즉, 온도 의존적. 그러나 분자의 모든 충돌이 화학적 변형으로 이어지는 것은 아닙니다. 활성 충돌만이 이를 유도합니다.

능동 충돌은 예를 들어 분자 A와 B 사이에 많은 양의 에너지로 발생하는 충돌입니다. 충돌이 활성화되기 위해 초기 물질의 분자가 가져야 하는 최소한의 에너지를 반응의 에너지 장벽이라고 합니다.

활성화 에너지는 물질 1몰에 전달되거나 전달될 수 있는 초과 에너지입니다.

활성화 에너지는 반응 속도 상수의 값과 온도에 대한 의존성에 크게 영향을 미칩니다. Ea가 클수록 속도 상수가 낮아지고 온도 변화가 더 크게 영향을 미칩니다.

반응 속도 상수는 Arrhenius 방정식으로 설명되는 복잡한 관계에 의해 활성화 에너지와 관련됩니다.

k=Ae–Ea/RT, 여기서 A는 사전 지수 인자입니다. Ea는 활성화 에너지이고, R은 8.31 j/mol과 동일한 보편적 기체 상수입니다. T는 절대 온도입니다.

e는 자연 로그의 밑입니다.

그러나 관찰된 반응 속도 상수는 일반적으로 Arrhenius 방정식을 사용하여 계산된 것보다 훨씬 작습니다. 따라서 반응 속도 상수에 대한 방정식은 다음과 같이 수정됩니다.

(전체 분수 앞에 빼기)

승수 결과 온도 의존성속도 상수는 Arrhenius 방정식과 다릅니다. Arrhenius 활성화 에너지는 역 온도에 대한 반응 속도의 대수 의존성의 기울기로 계산되므로 방정식과 동일하게 수행 , 우리는 다음을 얻습니다:

이질적인 반응의 특징. 이질적인 반응의 비율과 그것을 결정하는 요인. 이기종 프로세스의 운동 및 확산 영역. 약국에 대한 관심의 이질적인 반응의 예.

이질적인 반응, chem. 분해에 있는 물질을 포함하는 반응. 단계 및 이기종 시스템을 함께 구성합니다. 일반적인 불균일 반응: 열. 기체 및 고체 생성물을 형성하기 위한 염의 분해(예: CaCO3 -> CaO + CO2), 수소 또는 탄소를 사용한 금속 산화물의 환원(예: PbO + C -> Pb + CO), 산에 금속의 용해(예: Zn + + H2SO4) -> ZnSO4 + H2), 상호작용. 고체 시약(A12O3 + NiO -> NiAl2O4). 특수 클래스에서는 촉매 표면에서 발생하는 이종 촉매 반응이 구별됩니다. 이 경우 반응물과 생성물은 다른 단계에 있지 않을 수 있습니다. 방향, 철 촉매의 표면에서 일어나는 N2 + + 3H2 -> 2NH3 반응에서 반응물과 반응 생성물은 기체상이며 균일한 시스템을 형성합니다.

이질적인 반응의 특징은 응축된 단계의 참여로 인한 것입니다. 이것은 반응물과 생성물을 혼합하고 운반하는 것을 어렵게 만듭니다. 계면에서 시약 분자의 활성화가 가능합니다. 모든 불균일 반응의 역학은 화학 물질 자체의 비율로 정의됩니다. 반응물의 소비를 보충하고 반응 구역에서 반응 생성물을 제거하는 데 필요한 변환 및 전달 과정(확산). 확산 장애가 없는 경우 불균일 반응의 속도는 반응 구역의 크기에 비례합니다. 이것은 반응의 단위 표면(또는 부피)당 계산된 비반응 속도의 이름입니다. 영역은 시간에 따라 변경되지 않습니다. 간단한 (단일 단계) 반응의 경우 법률의 행동 대중에 기초하여 결정됩니다. 이 법칙은 물질의 확산이 화학 물질보다 느리게 진행되는 경우 충족되지 않습니다. 구역; 이 경우, 불균일 반응의 관찰된 속도는 확산 동역학 방정식으로 설명됩니다.

불균일 반응의 속도는 상 표면의 단위 면적당 단위 시간당 반응에 들어가거나 반응 중에 형성되는 물질의 양입니다.

화학 반응 속도에 영향을 미치는 요인:

반응물의 성질

시약의 농도,

온도,

촉매의 존재.

Vheterog = Δp(S Δt), 여기서 Vheterog는 이종 시스템에서의 반응 속도입니다. n은 반응으로 인한 물질의 몰수입니다. V는 시스템의 부피입니다. t - 시간; S는 반응이 진행되는 상의 표면적입니다. Δ - 증분 기호(Δp = p2 - p1, Δt = t2 - t1).