S0 1/S0 v0 1/v0 0,035 28,5714 1,2E-05 83333,3 0,035 28,5714 1,8E-05 55865,9 0,281 3,55872 4,1E-05 24213,1 0,281 3,55872 4,6E-05 21978 Graafik 5. Kiiruse pöördväärtuse sõltuvus kontsentratsiooni pöördväärtusest. Sirge algordinaat, ehk 1/vmax=16476, seega vmax=6,07*10-5mol/ls Michaelise konstandi leidmine: Sirge tõus, ehk Km/vmax=1859,2, seega Km=0,11 mol/l Kiiruskonstandi leidmine: vmax k3[E0], kus [E0] on ensüümi algkontsentratsioon ühikutes M ja k3 on produkti tekke kiiruskonstant. [E0]=(1/25)*100%=4% => [E0]=(4*1000)/(342*100)=0,117 mol/l k3=(6,07*10-5)/0,117=5,19*10-4 s-1 Graafik 6. Michaelis-Menteni graafik Järeldus: Tulemustest saan järeldada, et mida suurem on algkontsentratsioon, seda suurem on ka algkiirus. vmax tuli arvutades 6,07*10-5mol/ls ja Km=0,11 mol/l. Produkti tekke kiiruskonstandiks sain 5,19*10-4 s-1.
Toimub keemiline reaktsioon: Kontsentratsioon (mol/ dm3) Ioonvõrrand: ___________________________________________________________ A + 2B C Aine A algkontsentratsioon on Põhjendus: _____________________________________________________________ 3 mol/dm3, aine B
0,001 1,011 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,0010 1 Kalibreerimislahuste kontsentratsioon, % Uuritavad lahused: Lahuse Lahuse neelduvuse väärtus Lahuse Adsorptsiooni algkontsentratsioon, pärast adsorptsiooni lõppkontsentratsioon suurus, g/g % ,% c0 E ci Г=Δc*V/ma 0,0002 0,090 0,000083 0,000195 0,0004 0,202 0,000193 0,000344
110769.203 0.0175 57.14286 9.03E-06 5 52554.6831 0.0175 57.14286 1.90E-05 5 Kiiruse pöördväärtuse sõltuvus kontsentratsiooni pöördväärtusest Sirge algordinaat, ehk 1/vmax=27688, seega vmax= 3,61*10^-5mol/ls Michaelise konstandi leidmine: Sirge tõus, ehk Km/vmax= 944.55, seega Km=0,034 mol/l Kiiruskonstandi leidmine: vmax k3[E0], kus [E0] on ensüümi algkontsentratsioon ühikutes M ja k3 on produkti tekke kiiruskonstant. [E0]=0.6% => [E0]=(0.6*1000)/(342*100)=0,018 mol/l k3=(3,61*10^-5)/0,018=2,01*10^-3 s-1 Michaelis-Menteni graafik Km=0.034 V0=Vmax*S0/(Km+S0) v0 1.82898E- 05 1.82898E- 05 1.22456E- 05 1.22456E- 05 Järeldus: Tulemustest saan järeldada, et mida suurem on algkontsentratsioon, seda suurem on ka algkiirus. vmax tuli arvutades 3,61*10-5mol/ls ja Km=0,034 mol/l. Produkti tekke kiiruskonstandiks sain 2,01*10^-3 s-1.
1) Seadme soojusbilanss: Süsteemi sisenev soojushulk = süsteemist väljuv soojushulk A = Q1 + Q2 + Qkadu, kus A- Tarbitud elektrienergia Q1 – auruga vaakumsüsteemi lahkunud soojushulk Q2 – jahutusveele üleantud soojushulk Qkadu – soojuskadu 2) Aurustunud vee kulu W = F – L , kus F – lahuse algmass F = 0,049*( 941-223) = 35,18 g L – lahuse lõppmass L = 0,055*(351-276) = 4,125 g xF – lahuse algkontsentratsioon – 4,9% xL – lahuse lõppkontsentratsioon – 5,5% W = F –L = 35,18 – 4,125 = 31,05 g 3) Auru kogus, mis lahkus vaakumsüsteemi Wkadu = W – Wteg = 31,05 – [(896-252) – (351 – 276)] = -537,95 g = -0,538 kg 4) Soojushulk Q1 : Q1 = Wkadu * J = 0,538 kg * 2547,2 kJ/kg = 1370,4 kJ J – veeauru entalpia 25 °C juures 5) Soojushulk, mille saab jahutusvesi: Q2 = Gjv * Cjv ( tjv,L – tjv,A) = 20,05 kg * 4,19 kJ/kg*K * (17,1 – 13,8) = 277,2 kJ
Juhtivusmõõtja annab väljundi voltides, mis tuleb teisendada millisiimensiteks arvestusega, et 1 V vastab 5 mS-ile. Valemid Kuna uuritav reaktsioon on esimest järku, siis tehakse arvutused vastavalt võrrandile 1 c0 k = ln t c 0 - cx kus k - reaktsiooni kiiruskonstant, co - etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsioon, co-cx - etaanhappe anhüdriidi kontsentratsioon ajamomendil t reaktsiooni algusest, cx - ajamomendiks t ärareageerinud anhüdriidi kontsentratsioon, t - aeg reaktsiooni algusest, s. Elektrijuhtivuse kasv ajas on võrdeline tekkiva etaanhappe kontsentratsiooniga, kogu tekkiva etaanhappe hulk on aga võrdeline lahustatud etaanhappe anhüdriidi hulgaga. Seega elektrijuhtivse suurenemine kogu reaktsiooni vältel on võrdeline etaanhappe anhüdriidi
7. Lülitasin sisse juhtivusmõõtja ja alustasin juhtivuse registreerimist. 8. Fikseerisin stopperi näidu sel momendil. 9. Kui juhtivus oli jäänud konstantseks, peatasin juhtivusmõõtja. Saadud tulemuste tabeli salvestasin mälupulgale. Valemid Kuna uuritav reaktsioon on esimest järku, siis tehakse arvutused vastavalt võrrandile: kus reaktsiooni kiiruskonstant, etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsioon etaanhappe anhüdriidi kontsentratsioon ajamomendil t reaktsiooni algusest ajamomendiks t ärareageerinud anhüdriidi kontsentratsioon aeg reaktsiooni algusest, min. Kus lahuse elektrijuhtivus reaktsiooni alghetkel elektrijuhtivus antud momendil t - viimane mõõdetud elektrijuhtivus (juba konstantne) Katsetulemused Katse temperatuur: Lahuse kontsentratsioon:
Juhtivuse mõõtmise käivitamine arvutiprogrammi abil toimub nupul start klõpsamisel mõne minuti möödumisel juhtivuse mõõtmise alustamisest. Samal ajal fikseeritakse stopperi näit, et viia ühisele ajateljele käsitsi fikseeritud ja arvutiprogrammi poolt registreeritud juhtivuse väärtused. TEOREETILISED PÕHJENDUSED. VALEMID Kuna uuritav reaktsioon on esimest järku, siis tehakse arvutused vastavalt võrrandile kus k - reaktsiooni kiiruskonstant, c0 - etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsioon, c0-cx - etaanhappe anhüdriidi kontsentratsioon ajamomendil t reaktsiooni algusest, cx - ajamomendiks t ärareageerinud anhüdriidi kontsentratsioon, t - aeg reaktsiooni algusest, min. Elektrijuhtivuse kasv ajas on võrdeline tekkiva etaanhappe kontsentratsiooniga, kogu tekkiva etaanhappe hulk on aga võrdeline lahustatud etaanhappe anhüdriidi hulgaga. Seega elektrijuhtivse suurenemine kogu reaktsiooni vältel on võrdeline etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsiooniga. Tähistanud
D = C0/Cmax, kus C0 on analüüdi kontsentratsioon dispergeerumata proovis ja Cmax on analüüdi piigi maksimumile detektoris vastav kontsentratsioon D sõltub konkreetset VSA süsteemist, detektorist ja detekteerimismeetodist Eristatakse erinevaid dispersioonipiirkondi: D<1 – allasurutud D=1 – 2 – piiratud D=2 – 10 – keskmine D>10 – suur D<1 annab märku, et detektorisse jõudnud proovi kontsentratsioon C on suurem kui proovi algkontsentratsioon C0. on toimunud proovi kontsentreerimine. D=1...2 süsteeme kasutatakse kui proov on vaja viia detektorisse lahjendamata kujul, s.t. VSA süsteemi kasutatakse kui täpset transpordi vahendit. D=2...10 süsteeme kasutatakse kui analüüsitav aine peab segunema ja reageerima kandelahusega ja detekteerida saab produkti. Seega, kuna analüüt ise ei ole detekteeritav siis sisestatakse VSA kande-lahusesse reagendi voog. Viimane reageerib
Valasime juhtivusnõusse lahuse, nii et elektroodid olid 1cm ulatuses lahuse sees. Asetasime juhtivusnõu termostaati ning lülitasime sisse juhtivusmõõtja. Alustatakse juhtivuse registreerimist. Reaktsioon on lõppenud, kui juhtivus jääb konstantseks. Katseandmed esitatakse exceli tabeli kujul. Valemid Kuna uuritav reaktsioon on esimest järku, siis tehakse arvutused vastavalt võrrandile: kus reaktsiooni kiiruskonstant, etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsioon etaanhappe anhüdriidi kontsentratsioon ajamomendil t reaktsiooni algusest ajamomendiks t ärareageerinud anhüdriidi kontsentratsioon aeg reaktsiooni algusest, min. Kus lahuse elektrijuhtivus reaktsiooni alghetkel elektrijuhtivus antud momendil t - viimane mõõdetud elektrijuhtivus (juba konstantne) Katsetulemused Katse temperatuur 25 °C Lahuse kontsentratsioon 0,12
vastava aja ka stopperi. Selle põhjal sain hiljem ühisele ajateljele viia käsitsi fikseeritud ja arvutiprogrammi poolt registreeritud juhtivuse väärtused. Reaktsioon lugesin lõppenuks, kui juhtivus oli jäänud konstantseks. Salvestasin andmed ning printisin välja. Teoreetiline põhjendus ja valemid Uuritav reaktsioon on esimest järku, järelikult saab arvutused teha vastavalt võrrandile: , kus k reaktsiooni kiiruskonstant c0 etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsioon c0-cx etaanhappe anhüdriidi kontsentratsioon ajamomendil t reaktsiooni algusest cx ajamomendiks t ärareageerinud anhüdriidi kontsentratsioon t aeg reaktsiooni algusest, minutites Elektrijuhtivuse kasv ajas on võrdeline tekkiva etaanhappe kontsentratsiooniga, kogu tekkiva etaanhape hulk on aga võrdeline lahustunud etaanhappe anhüdriidi hulgaga. Seega elektrijuhtivuse suurenemine kogu reaktsiooni vältel on võrdeline etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsiooniga.
arvutiprogrammi poolt registreeritud juhtivuse väärtused. Andmeid on võimalik salvestada ja välja printida. Valemid Kuna uuritav reaktsioon on esimest järku, siis tehakse arvutused vastavalt võrrandile 1 c0 k = ln t c 0 - cx kus k - reaktsiooni kiiruskonstant, co - etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsioon, co-cx - etaanhappe anhüdriidi kontsentratsioon ajamomendil t reaktsiooni algusest, cx - ajamomendiks t ärareageerinud anhüdriidi kontsentratsioon, t - aeg reaktsiooni algusest, s. Elektrijuhtivuse kasv ajas on võrdeline tekkiva etaanhappe kontsentratsiooniga, kogu tekkiva etaanhappe hulk on aga võrdeline lahustatud etaanhappe anhüdriidi hulgaga. Seega elektrijuhtivse suurenemine kogu
Kolonni niisutuse reguleerimine toimub kraaniga 11 ja mõõtmine rotameetriga, kasutades kalibreerimisgraafikuid. Kolonni läbinud ammoniaagi vesilahus suunatakse mahutisse 7. Kolonni läbinud lahust kasutatakse jälle tööks, olles eelnevalt lisanud lahusele vajaliku koguse kontsentreeritud ammoniaagilahust. Mõõdetavad parameetrid 1. Õhu kulu. 2. Ammoniaagi vesilahuse kulu. 3. Selge vedeliku kihi kõrgus alumisel taldrikul. 4. Ammoniaagi vesilahuse algkontsentratsioon. 5. Ammoniaagi vesilahuse kontsentratsioon pärast kolonni läbimist. 6. Lahuse ja õhu temperatuurid. Töö käik AMMONIAAGI KONTSENTRATSIOONI MÄÄRAMINE Ammoniaagi vesilahuse kontsentratsiooni määramiseks võtsime alglahuse mahutist 10 ml proovi, lisasime indikaatorina metüüloranzi ja tiitrisime 0,1N HCl-ga kuni proovi kollane värvus muutus roosaks. Tegime seda 2 korda, esimesel korral kulus HCl 4,35 ml ja teisel korral 4,30 ml
reaktsiooniga, kui kaks, siis bimolekulaarsega) I järku reaktsioonide võrrandid ja kiiruskonstandid selline reaktsiooni järk, milles reaktsiooni kiirus on võrdne aine algkontsentratsooniga, ehk -dC/dt = k1C0 1= k1C. II järku reaktsioonide võrrandid ja kiiruskonstandid - selline reaktsiooni järk, milles reaktsiooni kiirus on võrdeline substraadi algkontsentratsiooni ruuduga - -dC/dt = k2C0 2= k2 C2 . Kõigis neis järkudereaktsioonides on C0 substraadi algkontsentratsioon ja k-d vastavate reaktsioonide kiiruskonstandid . 2. Monosubstraatse ensüümireaktsiooni täielik ja lihtsustatud võrrand, kiiruskonstantide tähendus ja dimensioonid. Monosubstraatne reaktsiooni nimetus vihjab ilmselt sellele, et tegemist on ühe ensüümi reageerimise teise ainega. Sellise ensüümireaktsiooni järk sõltub aine kontsentratsioonist, ehk kui tegu on madala kontsentratsiooniga, on reaktsioon 1 järku, kui kõrge konts. siis 0 järku (e.
dispersioonikoefitsient D. D = C0/Cmax, kus C0 on analüüdi kontsentratsioon dispergeerumata proovis ja Cmax on analüüdi piigi maksimumile detektoris vastav kontsentratsioon. D sõltub konkreetset VSA süsteemist, detektorist ja detekteerimismeetodist. Eristatakse erinevaid dispersioonipiirkondi: D<1 allasurutud D=1 2 piiratud D=2 10 keskmine D>10 suur D<1 annab märku, et detektorisse jõudnud proovi kontsentratsioon C on suurem kui proovi algkontsentratsioon C0. on toimunud proovi kontsentreerimine. D=1...2 süsteeme kasutatakse kui proov on vaja viia detektorisse lahjendamata kujul, s.t. VSA süsteemi kasutatakse kui täpset transpordi vahendit. D=2...10 süsteeme kasutatakse kui analüüsitav aine peab segunema ja reageerima kandelahusega ja detekteerida saab produkti. Seega, kuna analüüt ise ei ole detekteeritav siis sisestatakse VSA kande-lahusesse reagendi voog. Viimane reageerib analüüdiga ja annab reaktsiooniprodukti, mis on
Kolonni niisutuse reguleerimine toimub kraaniga 11 ja mõõtmine rotameetriga, kasutades kalibreerimisgraafikuid. Kolonni läbinud ammoniaagi vesilahus suunatakse mahutisse 7. Kolonni läbinud lahust kasutatakse jälle tööks, olles eelnevalt lisanud lahusele vajaliku koguse kontsentreeritud ammoniaagilahust. Mõõdetavad parameetrid 1. Õhu kulu. 2. Ammoniaagi vesilahuse kulu. 3. Selge vedeliku kihi kõrgus alumisel taldrikul. 4. Ammoniaagi vesilahuse algkontsentratsioon. 5. Ammoniaagi vesilahuse kontsentratsioon pärast kolonni läbimist. 6. Lahuse ja õhu temperatuurid. Töö käik AMMONIAAGI KONTSENTRATSIOONI MÄÄRAMINE Ammoniaagi vesilahuse kontsentratsiooni määramiseks võtsime alglahuse mahutist 10 ml proovi, lisasime indikaatorina metüüloranzi ja tiitrisime 0,1N HCl-ga kuni proovi kollane värvus muutus roosaks. Tegime seda 2 korda, esimesel korral kulus HCl 4,35 ml ja teisel korral 4,30 ml
60000 50000 1/v0 40000 30000 20000 10000 0 0 5 10 15 20 25 30 35 1/S0 Sirge algordinaat, ehk 1/vmax=4565,7, seega vmax=2,19*10-4mol/ls Michaelise konstandi leidmine: Sirge tõus, ehk Km/vmax=2276,2, seega Km=0,498 mol/l Järeldus: Tulemustest saan järeldada, et mida suurem on algkontsentratsioon, seda suurem on ka algkiirus. vmax tuli arvutades 2,19*10-4mol/ls ja Km=0,498 mol/l.
................................................................................................ 12 5.Kasutatud kirjandus................................................................................................................ 12 2 1. Tähiste ja lühendite loetelu. A = reagent B= esimene produkt C = teine produkt P0 = algrõhk, atm T0 = algtemperatuur, K R = ideaalne gaasi tegur, J/mol*K V = ruumala, L Ct0 = algkontsentratsioon, mol/L K = reatsiooni kiiruse konstant, 1/min Kc = tasakalu konstant, mol/L Km = massi ülekandetegur, 1/min Fa0 = reagenti molaarne voo, mol/min Fb0 = esimene produkti molaarne voo, mol/min Fc0 = teine produkti molaarne voo, mol/min Ft = molaarse voo summa, mol/min RB = esimene produkti kiirus, millest aine möödab reaktoris, mol/L*min CB = esimene produkti kontsentratsioon, ra = reagenti reaktsiooni kiirus, mol/L*min rb = esimese produkti reaktsiooni kiirus, mol/L*min
Juhtivusmõõtja annab väljundi voltides, mis tuleb teisendada millisiimensiteks arvestusega, et 1 V vastab 5 mS-ile. Katseandmete töötlemine. Kuna uuritav reaktsioon on esimest järku, siis tehakse arvutused vastavalt võrrandile 1 c0 k = ln t c 0 - cx kus k - reaktsiooni kiiruskonstant, co - etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsioon, co-cx - etaanhappe anhüdriidi kontsentratsioon ajamomendil t reaktsiooni algusest, cx - ajamomendiks t ärareageerinud anhüdriidi kontsentratsioon, t - aeg reaktsiooni algusest, min. Elektrijuhtivuse kasv ajas on võrdeline tekkiva etaanhappe kontsentratsiooniga, kogu tekkiva etaanhappe hulk on aga võrdeline lahustatud etaanhappe anhüdriidi hulgaga. Seega elektrijuhtivuse suurenemine kogu reaktsiooni vältel on võrdeline etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsiooniga.
D = C0/Cmax, kus C0 on analüüdi kontsentratsioon dispergeerumata proovis ja Cmax on analüüdi piigi maksimumile detektoris vastav kontsentratsioon. D sõltub konkreetset VSA süsteemist, detektorist ja detekteerimismeetodist. Eristatakse erinevaid dispersioonipiirkondi: D<1 allasurutud D=1 2 piiratud D=2 10 keskmine D>10 suur D<1 annab märku, et detektorisse jõudnud proovi kontsentratsioon C on suurem kui proovi algkontsentratsioon C0. on toimunud proovi kontsentreerimine. D=1...2 süsteeme kasutatakse kui proov on vaja viia detektorisse lahjendamata kujul, s.t. VSA süsteemi kasutatakse kui täpset transpordi vahendit. D=2...10 süsteeme kasutatakse kui analüüsitav aine peab segunema ja reageerima kandelahusega ja detekteerida saab produkti. Seega, kuna analüüt ise ei ole detekteeritav siis sisestatakse VSA kande-lahusesse reagendi voog. Viimane reageerib analüüdiga ja annab
280 Füüsikaline keemia Õpperühm: EANB31 Töö teostamise kuupäev: 21.10.2020 mreaktsiooni Kineetiliste Parameetrite Määramine Töö eesmärk (või töö ülesanne). sahharoosi ensüümreaktsiooni kineetiliste konstantide Km ja vmax määramine koordinaatides ehitatud graafiku abil (1/v sõltuvana 1/S). Teooria Ensüüm reaktsiooni kineetikat kirjeldab Michaelis-Menteni vôrrand: kus v0 – reaktsiooni algkiirus; S0 – substraadi algkontsentratsioon; Km- Michae maksimaalne kiirus Konstandi Km sisuline tähendus: kui [S]0 = Km, siis v0 = e kontsentratsioon, mille juures reaktsiooni kiirus on pool maksimaalsest. Järeldu madalama substraadi kontsentratsiooni juures töötab ensüüm (ferment) efekti moodustumise kiirust katalüüsi algperioodil. Väga kõrgetel substraadi kontsent reaktsiooni kiirust vaid ensüümi hulk (ja reaktsiooni tingimused). Kõrgetel subs ensüüm täielikult reaktsioonis hõivatud.
heterogeensetes reaktsioonides on järk väiksem kui molekulaarsus ! kui ühe aine kontsentratsioon on väga ülekaalus, võib järk olla ka murdarvuline võrdetegur – näitab reaktsiooni kiirust tingimustes, kus kõigi reageerivate ainete kontsentratsioonid võrduvad ühega. I järku reaktsiooni: 1) kiiruskonstant 1 c k I ln 0 t ct t – aeg, c0 – algkontsentratsioon ct – kontsentratsioon ajahetkel t 2) poolestusaeg - aeg, mille vältel reageerib ära pool lähteaine hulgast ln 2 0.693 kI kI reaktsiooni mehhanism – reaktsiooni tegeliku kulgemise viis 1) lihtreaktsioonid – kulgevad ühes etapis; järk võrdub molekulaarsusega 2) pöörduvad reaktsioonid – kulgevad üheaegselt kahes suunas
Juhtivusmõõtja annab väljundi voltides, mis tuleb teisendada millisiimensiteks arvestusega, et 1 V vastab 5 mS-ile. Katseandmete töötlemine. Kuna uuritav reaktsioon on esimest järku, siis tehakse arvutused vastavalt võrrandile 1 c0 k = ln t c 0 - cx kus k - reaktsiooni kiiruskonstant, co - etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsioon, co-cx - etaanhappe anhüdriidi kontsentratsioon ajamomendil t reaktsiooni algusest, cx - ajamomendiks t ärareageerinud anhüdriidi kontsentratsioon, t - aeg reaktsiooni algusest, min. Elektrijuhtivuse kasv ajas on võrdeline tekkiva etaanhappe kontsentratsiooniga, kogu tekkiva etaanhappe hulk on aga võrdeline lahustatud etaanhappe anhüdriidi hulgaga. Seega elektrijuhtivuse suurenemine kogu reaktsiooni vältel on võrdeline etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsiooniga.
millisiimensiteks arvestusega, et 1 V vastab 5 mS-ile. Valemid k – reaktsiooni kiiruskonstant t – aeg reaktsiooni algusest, min. 1 c0 k = ln 1 χ − χ0 t c 0−c x k = ln ∞ t χ∞ − χt c0 – etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsioon χ0 – lahuse elektrijuhtivus reaktsiooni alghetkel c 0−c x – etaanhappe anhüdriidi kontsentratsioon χt ajamomendil t reaktsiooni algusest – elektrijuhtivus antud momendil t cx χ∞
Juhtivusmõõtja annab väljundi voltides, mis tuleb teisendada millisiimensiteks arvestusega, et 1 V vastab 5 mS-ile. Katseandmete töötlemine Kuna uuritav reaktsioon on esimest järku, siis tehakse arvutused vastavalt võrrandile 1 c0 k = ln t c 0 - cx kus k - reaktsiooni kiiruskonstant, co - etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsioon, co-cx - etaanhappe anhüdriidi kontsentratsioon ajamomendil t reaktsiooni algusest, cx - ajamomendiks t ärareageerinud anhüdriidi kontsentratsioon, t - aeg reaktsiooni algusest, min. Elektrijuhtivuse kasv ajas on võrdeline tekkiva etaanhappe kontsentratsiooniga, kogu tekkiva etaanhappe hulk on aga võrdeline lahustatud etaanhappe anhüdriidi hulgaga. Seega elektrijuhtivuse suurenemine kogu reaktsiooni vältel on võrdeline etaanhappe anhüdriidi algkontsentratsiooniga
Kolonni niisutuse reguleerimine toimub kraaniga 11 ja mõõtmine rotameetriga, kasutades kalibreerimisgraafikuid. Kolonni läbinud ammoniaagi vesilahus suunatakse mahutisse 7. Kolonni läbinud lahust kasutatakse jälle tööks, olles eelnevalt lisanud lahusele vajaliku koguse kontsentreeritud ammoniaagilahust Mõõdetavad parameetrid 1. Õhu kulu. 2. Ammoniaagi vesilahuse kulu. 3. Selge vedeliku kihi kõrgus alumisel taldrikul. 4. Ammoniaagi vesilahuse algkontsentratsioon. 5. Ammoniaagi vesilahuse kontsentratsioon pärast kolonni läbimist. 6. Lahuse ja õhu temperatuurid. väljalase 9 1 6 11 3 5 10 2 õhk 4
25. Millest võib sõltuda keemilise reaktsiooni kiiruskonstant? (sama küsimus ka tasakaalukonstandi kohta). Keemilise reaktsiooni kiiruskonstant sõltub temperatuurist ja katalüsaatori juuresolekust. Tasakaalukonstandi kiiruskonstant sõltub temperatuurist. 26. Esimest järku pöördumatus reaktsioonis on lähteaine A kontsentratsiooni [A] sõltuvus ajast t antud järgmise seosega [A] = [A]0e-kt, kus[A]0 on lähteaine algkontsentratsioon ning k reaktsiooni kiiruskonstant. Kuidas avaldub reaktsiooni poolestusaeg kiiruskonstandi kaudu? t ½ = 0,69/kl 27. Mida näitab reaktsiooni poolestusaeg? Reaktsiooni poolestusaeg näitab aega, mille jooksul on pool lähteainest ära reageerinud. 28. Reaktsiooni A B tasakaalukonstant on 1000. Mida see meile ütleb? Ei saa öelda, kas suurem on reaktsiooni A B või B-A kiiruskonstant. 29. Pöördumatu reaktsiooni poolestusaeg on 10 min. Hetkel kui reaktsioon on käinud 1
[HA] kus [H+] ja [A-] on ioonide ja [HA] dissotsieerumata molekulide molaarsed kontsentratsioonid. K iseloomustab elektrolüüdi tugevust. Mida väiksem on K väärtus, s.o. mida vähem on lahuses ioone molekulidega võrreldes, seda nõrgema elektrolüüdiga on tegemist. K sõltub elektrolüüdi iseloomust, temperatuurist. Erinevalt dissotsiatsiooniamäärast ei sõltu K elektrolüüdi kontsentratsioonist. Kui elektrolüüdi HA algkontsentratsioon tähistada c, siis [H+] = [A-] = c ja [HA] = (1-)c. Asendades vastavad kontsentratsioonid dissotsiatsioonikonstandi avaldisse, saame 2 K c . (13) 1 Viimane võrrand on Ostwaldi lahjendusseaduse matemaatiline avaldis. Väikestel väärtustel 1- 1 ja dissotsiatsioonimäär kasvab.
Olukorra parandamiseks võib geeli EtBr’is solgutada. Oluline on, et geel oleks homogeenne ning et EtBr oleks ühtlaselt geelis jaotunud. 5 Kui oleks vaja valada 0,75% geel 80ml TAE puhvrist, mitu g agaroosi oleks tarvis võtta? Kui palju tuleks lisada EtBr kui alg- ja lõppkontsentratsioon on samad praktikumis kasutatutega? Lahusti: 80 ml Agaroosi on vaja: 80 x 0,75/100 = 0,6g EtBr algkontsentratsioon : 10mg/ml=10µg/µl EtBr lõppkontsentratsioon: 0,05µg/ml Saame teada, mitu µg meil on EtBr vaja: 80 x 0,05 = 4µg Mitu µl on EtBr vaja? 10/4 = 1/x ehk x = 4/10 = 0,4µl Praktiline töö nr. 3: DNA lahutamine agaroosgeelis Eesmärk: PCR produkti lahutamine geelelektroforeetiliselt. Materjalid: 18 µl PCR produkt DNA, mida visualiseerima 3,6 µl DNA laadimispuhver DNA visualiseerimiseks ja paremini
Alex Alex Aare Aare Irina Irina Inna Inna Jana Jana Karl Karl Kristine Arvidas Hannes Oksana Marker Marker Plasmiidi eraldamine õnnestus, alumine pilv on RNA jääk, mida ei tohiks olla puhtuse mõttes. Lisaülesanded: 3.1) Võrdle antud protokolli DNA kokaraamatus tooduga (vt. lisa). Millised etapid on samad, millised erinevad? Sinu arvamused, ettepanekud, küsimused? Punktis 7 pestakse lahust 70% etanooliga. 3.2) Kui palju tuleb võtta RNaasA-d, mille algkontsentratsioon on 10 mg/ml, et selle lõppkontsentratsioon oleks 5 ng/l 1 ml-s TE-s? Mitu korda tuleb RNaasi lahjendada? On vaja võtta 1ml RnaasA-d, 2000x. 3.3) Millise laenguga on DNA? Kas geeli ,,hammastega" ots (millesse on kantud DNA) tuleb asetada foreesivanni + või elektroodi poole. DNA on negatiivse laenguga, tuleb asetada eletroodi poole. 3.4) Milleks kasutatakse geelelektroforeesil etiidiumbromiidi (EtBr)? Kuidas EtBr toimib?
Pipeteeri kogu lahus geelil olevasse ,,hambasse" ja elektroforeesi ~1 tund 100V juures. Elektroforeesi tulemused: Lisaülesanded: 3.1) Võrdle antud protokolli DNA kokaraamatus tooduga (vt. lisa). Millised etapid on samad, millised erinevad? Sinu arvamused, ettepanekud, küsimused? Kokaraamatus lisatakse lahust III 150µl ,me lisasime lahust III 400µl. Kokaraamatus lisatakse lahust I 100 µl, me lisasime lahust I 200µl. 3.2) Kui palju tuleb võtta RNaasA-d, mille algkontsentratsioon on 10 mg/ml, et selle lõppkontsentratsioon oleks 5 ng/l 1 ml-s TE-s? Mitu korda tuleb RNaasi lahjendada? On vaja võtta 1ml RNaasA-d, et selle lõppkontsentratsioon oleks 5ng/µl 1 ml- s TE- s. Tuleb lahjendada RNaasi 2000 korda. 3.3) Millise laenguga on DNA? Kas geeli ,,hammastega" ots (millesse on kantud DNA) tuleb asetada foreesivanni + või elektroodi poole. DNA on negatiivse laenguga. Geeli ,,hammastega" ots (millesse on kantud DNA) tuleb asetada foreesivanni elektroodi poole. 3
võrrandi lahend on antud) (T = constant and V = constant) Eeldus: 1) T = constant ja k = constant 2) V=constant 3) Reaktsioon on pöördumatu Näiteks radioaktiivne isotoop. Esimest järku reakstioon, A produktid r = kcA (1.24) (n i ni0 i # ) cA = cA0 - (1.25) cA =A kontsentratsioon ajahetkel t cA0 = A algkontsentratsioon = #/V( kui ruumala V = const siis # ) d kcA0 (1.26) dt Eraldame muutujad ja lahendame dif võrrandi. d kdt (1.27) cAO dx 1 Lahendamiseks kasutame tabeliintegraali X a lnX (X = ax + b), kus a -1, b cA0 ja x
k-1 on ESi dissotsiatsiooni kiiruskonstant (v = k-1[ES]) Reaktsiooni kiirus on: 2 peamist lihtsustust: Esiteks eeldame, et k-1 on suurem kui kcat nii et ensüüm, substraat ja ensüüm-substraat kompleks on omavahel tasakaalus. Tasakaaluolekus on ES-kompleksi moodustumise ja lagunemise kiirused võrdsed, järelikult: k1[E][S] = k-1[ES] Ehk : kus KS on defineeritud kui dissotsiatsiooni tasakaalukonstant. Teiseks eeldatakse, et substraadi algkontsentratsioon, [S]o, on palju suurem kui lisatud ensüümi kontsentratsioon, [E]tot, mistõttu reaktsiooni algfaasis, kui substraati on produktiks muundunud veel vähe, on substraadi kontsentratsioon lahuses võrdne substraadi algkontsentratsiooniga (kuna ES kompleksi läheb isegi tingimustel, kus ensüüm on substraadiga küllastunud, täiesti ebaoluline kogus substraati): i.e. [S]o >> [E]tot ja [S] [S]o Lisaks piirdume algkiiruse arvutamisega, et teine eeldus paika peaks.
teistest elementidest, mis reageerivad nii hapete kui alustega Vesi on amfiprotoonne – võib käituda nii Bronstedi happe kui alusena ja vahetada prootoneid teise vee molekuliga. Nähtust nimetatakse autoprotolüüsiks. KW nim vee ioonkorrutiseks e autoprotolüüsi konstandiks. Vesilahuse pH defineeritakse kui pH = -log aH3O+. Lihtsustades pH = -log [H3O+]. pOH!? Dissotsiatsioonimäär = A- ioonide kontsentratsioon/happe HA algkontsentratsioon * 100% Nõrga happe lahuse pH arvutamine !?!? Hüdrolüüs – soola koostises olevate ioonide reaktsioon veega, mis viib pH muutustele. Üldisem mõiste mittevesilahuste puhul on solvolüüs. Nõrkade aluste konjugeeritud katioonid moodustavad happelise lahuse. Nõrkade hapete konjugeeritud alused moodustavad aluselise lahuse. 12. PEATÜKK ELEKTROKEEMIA Elektrokeemiline element e elektrokeemiline rakk - seade, milles
Dissotsiatsioon Koff=(E)(L)/(EL) Assotsiatsioon Kon=(EL)/(E)(L) Dissotsiatsiooni ühik M ja assots. Ühik 1/M 25. Millest võib sõltuda keemilise reaktsiooni kiiruskonstant? Temperatuurist ja katalüsaatori juuresolekust. Tasakaalukonstant sõltub temperatuurist ja reageerivate ainete konsentratsioonist 26. Esimest järku pöördumatus reaktsioonis on lähteaine A kontsentratsiooni [A] sõltuvus ajast t antud järgmise seosega [A] = [A]0 e-kt, kus[A]0 on lähteaine algkontsentratsioon ning k reaktsiooni kiiruskonstant. Kuidas avaldub reaktsiooni poolestusaeg kiiruskonstandi kaudu? t1/2=ln2/k 27. Mida näitab reaktsiooni poolestusaeg? aega, mille jooksul pool lähteainest on ära reageerinud 28. . Reaktsiooni A B tasakaalukonstant on 1000. Mida see meile ütleb? Ei saa öelda, kas kiiruskonstant on suurem A-B reaktsioonil või B-A 29. Pöördumatu reaktsiooni poolestusaeg on 10 min. Hetkel kui reaktsioon on käinud 1 tunni on lähteaine kontsentratsioon 10 mM
C0 on reageeriva aine t Ct Kui iga põrge viiks elementaaraktini, toimuksid reaktsioonid momentaalselt. Nii see siiski ei ole: elementaarakt toimub ainult, kui põrkuvate molekulide algkontsentratsioon ning Ct kontsentratsioon aja summaarne kineetiline energia on piisavalt suur, et lõhkuda vana side. Aktivatsioonienergia potentsiaalne energia, mis on t möödudes
b) temperatuurist c) katalüsaatori juuresolekust tasakaalukonst. sõltub ka keskkonna tingimustest nagu temp. katalüsaatori juuresolek ei mõjuta tasakaaluolekut (ainult kiirendab selle saabumist.), sõltub reageerivate ainete kontsentratsioonidest. Tasakaalukonstant - reageerivate ainete kontsentratsioonidest, temp-st 26. Esimest järku pöördumatus reaktsioonis on lähteaine A kontsentratsiooni [A] sõltuvus ajast t antud järgmise seosega [A] = [A]0 e-kt, kus[A]0 on lähteaine algkontsentratsioon ning k reaktsiooni kiiruskonstant. Kuidas avaldub reaktsiooni poolestusaeg kiiruskonstandi kaudu? t = = 27. Mida näitab reaktsiooni poolestusaeg? a) aega, mille jooksul kiiruskonstandi väärtus on langenud 2 korda b) aega, mille jooksul pool lähteainest on ära reageerinud c) aega, mille jooksul on tekkinud ½ mooli produkti 28. Reaktsiooni A B tasakaalukonstant on 1000. Mida see meile ütleb? a) reaktsiooni A B kiiruskonstant on suurem, kui reaktsiooni B A kiiruskonstant
- =C D =C 0.järku reaktsioon (reaktsiooni kiirus ei sõltu substraadi algkontsentratsioonist) B - =C D =C D 1.järku reaktsioon (reaktsiooni kiirus on võrdeline substraadi algkontsentratsiooniga) B - = C5 D 5 2.järku reaktsioon (reaktsiooni kiirus on võrdeline substraadi algkontsentratsiooni ruuduga) C0 substraadi algkontsentratsioon k0, k1, k2 vastavate reaktsioonide kiiruskonstandid 2. Monosubstraatse ensüümireaktsiooni täielik ja lihtsustatud võrrand Konstantide Km, Vmax ja kcat sisuline tähendus ja dimensioonid. Ensüümi aktiivsuse mõiste ja ühikud. Monosubstraatne ensüümireaktsioon on madalatel substraadi kontsentratsioonidel 1.järku ja kõrgematel substraadi kontsentratsioonidel 0.järku reaktsioon. C6 C65 C69
kus [H + ] ja [A - ] on ioonide ja [HA] dissotsieerumata molekulide molaarsed kontsentratsioonid. K iseloomustab elektrolüüdi tugevust. Mida väiksem on K väärtus, s.o. mida vähem on lahuses ioone molekulidega võrreldes, seda nõrgema elektrolüüdiga on tegemist (vt. dissotsiatsioonikonstantide tabelit). K sõltub elektrolüüdi iseloomust, temperatuurist. Erinevalt dissotsiatsiooniamäärast ei sõltu K elektrolüüdi kontsentratsioonist. Kui elektrolüüdi HA algkontsentratsioon tähistada c, siis [H + ] = [A - ] = c ja [HA] = (1-)c. Asendades vastavad kontsentratsioonid dissotsiatsioonikonstandi avaldisse, saame 2 K= c. (13) 1- 17 Viimane võrrand on Ostwaldi lahjendusseaduse matemaatiline avaldis. K Väikestel väärtustel 1- 1 ja
tasakaalukonstant? a) reageerivate ainete kontsentratsioonidest ei sõltu b) temperatuurist c) katalüsaatori juuresolekust ei muuda. katalüsaator ainult kiirendab keemiliste reaktsioonide toimumist kuid ei muuda nende tasakaaluolekut (reaktsiooni tasakaalukonstanti) 29. Esimest järku pöördumatus reaktsioonis on lähteaine A kontsentratsiooni [A] sõltuvus ajast t antud järgmise seosega [A] = [A]0 ekt, kus[A]0 on lähteaine algkontsentratsioon ning k reaktsiooni kiiruskonstant. Kuidas avaldub reaktsiooni poolestusaeg kiiruskonstandi kaudu? t1/2 = 0,69/k1 30. Mida näitab reaktsiooni poolestusaeg? a) aega, mille jooksul kiiruskonstandi väärtus on langenud 2 korda b) aega, mille jooksul pool lähteainest on ära reageerinud c) aega, mille jooksul on tekkinud ½ mooli produkti 31. Reaktsiooni A B tasakaalukonstant on 1000. Mida see meile ütleb? a) reaktsiooni A B kiiruskonstant on suurem, kui reaktsiooni B A kiiruskonstant
on tasakaalukonstant? a) reageerivate ainete kontsentratsioonidest ei sõltu b) temperatuurist c) katalüsaatori juuresolekust ei muuda. katalüsaator ainult kiirendab keemiliste reaktsioonide toimumist kuid ei muuda nende tasakaaluolekut (reaktsiooni tasakaalukonstanti) 29. Esimest järku pöördumatus reaktsioonis on lähteaine A kontsentratsiooni [A] sõltuvus ajast t antud järgmise seosega [A] = [A]0 ekt, kus[A]0 on lähteaine algkontsentratsioon ning k reaktsiooni kiiruskonstant. Kuidas avaldub reaktsiooni poolestusaeg kiiruskonstandi kaudu? t1/2 = 0,69/k1 30. Mida näitab reaktsiooni poolestusaeg? a) aega, mille jooksul kiiruskonstandi väärtus on langenud 2 korda b) aega, mille jooksul pool lähteainest on ära reageerinud c) aega, mille jooksul on tekkinud ½ mooli produkti 31. Reaktsiooni A B tasakaalukonstant on 1000. Mida see meile ütleb? a) reaktsiooni A B kiiruskonstant on
annaabi.ee 
