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. reaktsiooni kiirus ei sõltu aine algkontsentatsioonist) See toimub eeldusel, et ES kompleks saavutab kiiresti tasakaalulise kontsentratsiooni, mis ei muutu ajas. E ensüüm
Mida väiksem on Kd seda tugevam on seostumine Tasakaalukonstant K · Sõltub temperatuurist jt keskonnatingimustest · Ei sõltu reaktsioonist osavõttvate ainete kontsentratsioonidest · Kehtib näidatud või nimetatud reaktsiooni suunal päri- ja vastassuunaline peab olema defineeritud K = [produktid]/[lähteained], (lähteained all produktid peal) · Ühik sõltub reaktsiooniskeemist · Mida suurem, seda suhteliselt kiirem on pärisuunaline reaktsioon · On kiiruskonstantide suhe · Ei ütle midagi üksikute kiiruskonstantide väärtuse kohta · Ei ütle midagi reaktsiooni toimumise kiiruse kohta · On määratud reaktsiooni lõpp- ja algoleku energeetilise erinevusega (Gº) Mis määrab kiiruskonstandi k väärtuse? · Termodünaamika vastust ei anna käsitleb ainult lõpp- ja algoleku energeetilist erinevust · Reaktsiooni tee reaktsiooni kulgu kirjeldav üldistatud esitusviis · Üleminekuolek maksimaalse energiaga olek reaktsiooni teel on
lõppolekust, aga mitte protsessi läbiviimise viisist ega Suletud süsteem puudub ainevahetus ümbrusega, aga reaktsiooni vahestaadiumitest. võib toimuda energiaülekanne kas töö või soojusena Heterogeenne süsteem süsteem, mis koosneb mitmest Tasakaalukonstant on päri- ja vastassuunaliste erisuguste omadustega osast faasist. reaktsioonide kiiruskonstantide suhe. Tasakaalu korral on Homogeenne süsteem süsteem, mille omadused on kõikide reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonid tema kõigis osades ühesugused või muutuvad ühest kohast omavahel seotud. teise üleminekul pidevalt. TDI energia jäävuse seadus, millest järeldub siseenergia Isobaariline protsess P=const kui olekufunktsiooni olemasolu. Kõigi energialiikide
Kokkuvõte ja järeldused Töö ülesandeks oli uurida, kuidas mõjutab temperatuur ja lähteainete kontsentratsioon reaktsioonikiirust. Katses 1 sai tõestatud, et reaktsioon toimub seda kiiremini, mida suurem on lähteaine (Na2S2O3) kontsentratsioon. Reaktsiooni järk Na2S2O3 suhtes on 1. Katses 2 selgus, et kõrgemal temperatuuril reageerivad ained kiiremini. Uuritud reaktsiooni kiirus tõusis temperatuuri tõstmisel 10 °C kaupa keskmiselt 2,12 korda. Erinevate temperatuurivahemike kiiruskonstantide erinevuse põhjuseks võib olla näiteks see, et erinevate temperatuuride juures võis hägusus, mille juures stopperi kinni panin, olla veidi erinev.
segus ei esine) pöörduvad reaktsioonid (reaktsioonid, kus reageerib ainult osa lähteainetest) keemiline tasakaal – süsteemi olukord, kus prisuunalise reaktsiooni kiirus on võrdne vastassuunalisega. pöörduvate reaktsioonide korral tasakaaluolekus ΔG = 0; v1 = v2 tasakaalukonstant K – näitab otse- ja pöördsuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhet k1 k 2 aA (g)+ bB (g) dD(g) + eE (g) vpärisuunaline = vvastassuunaline, => k1∙caA∙cbB = k2∙cdD∙ceE k1 c Dd c Ee K k 2 c aA c Bb mida suurem on tasakaalukonstandi väärtus, seda suurem on pärissuunalise reaktsiooni kiirus ja reaktsiooni produktide kontsentratsioon tasakaalu puhul.
Dünaamilise tasakaalu korral päri- ja vastassuunalised protsessid küll toimuvad, kuid võrdse kiirusega. Tasakaaluolekus ei ole päri- ega vastassuunalised protsessid iseeneslikud ehk: Ssum = 0 Keemilise reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete molaarsete kontsentratsioonidega (teisiti nimetatakse seda ka keemilise kineetika põhipostulaadiks). Tasakaalukonstant on päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhe. Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t G = 0 38. Keemilise tasakaalu ja reaktsiooni suuna kriteeriumid. Keemilise tasakaalu tunnused: • toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon • mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Tasakaalumoment saabub kui päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused muutuvad võrdseteks. Pöörduva protsessi tasakaal
Ks tõeline dissotsiatsioonikonstant KM näiline dissotsiatsioonikonstant Michaelis-Menteni võrrand V = k2[E]t[S]/(KM + [S]) Üldisemal kujul V = kcat[E]t[S]/(KM + [S]) Kui [E]t pole teada siis kombineeritakse kaks konstanti üheks Vmax = kcat[E]t kcat katalüütiline konstant Ja Vmax piirkiirus V = Vmax[S]/(KM + [S]) KM Michaelise konstant Konstantide kcat ja KM sisu avaldatuna üksikute kiiruskonstantide kaudu võib küll muutuda, kuid Michaelis-Menteni võrrand oma üldkujul jääb kehtima väga paljude erinevate reaktsioonimehhanismide korral Kiirus võrdub substraadi kontsentratsioon korda konstant jagatud substraadi kontsentratsioon pluss konstant Michaelis-Menteni võrrandi poolt kirjeldatav kõver: V versus [S] V = Vmax[S]/(KM + [S]) Matemaatiliselt ritkülikukujuline hüperbool y = C1 x/(C2 + x) Kolm piirjuhtu: 1. [S] >> KM ja V = Vmax - reaktsioon on
Keemiline potentsiaal iseloomustab aine liikumist (üleminekut) kõrgema potentsiaaliga olekust madalama potentsiaaliga oleku poole. Tasakaaluolekus on keemilised potentsiaalid võrdsed. 34. Keemiline tasakaal, tasakaalukonstantide erinevad avaldusvormid. Keemilise reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete molaarsete kontsentratsioonidega (teisiti nimetatakse seda ka keemilise kineetika põhipostulaadiks). Tasakaalukonstant on päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhe. 35. Tasakaalukonstandi sõltuvus temperatuurist. Tasakaalukonstant sõltub temperatuurist, kuid ei sõltu reageerivate ainete kontsentratsioonist. Keemilisele tasakaalule vastab olukord, kus päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Seega tasakaalukonstant on päri- ja pöördsuunalise reaktsiooni kiiruskonstantide jagatis. 36. Reaktsiooni kiirus, massitoimeseadus. Reaktsiooni kiirus sõltub: reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonist,olekust,peenestusaste,
universaalne gaasikonstant ja T on absoluutne temperatuur. Reaktsiooni aktivatsioonienergia leidmiseks kahel temperatuuril määratud keskmistest kiiruskontsantidest kasutatakse järgmist võrrandit: ln=(-) Avaldades sellest võrrandist E, saame: E= E= = 45529 J/mol Järeldus: Võib väita, et katse õnnestus, kuna graafikud tulid üldjoontes lineaarsed ning kiiruskonstant kasvas temperatuuri tõusuga. Antud meetod sobib kiiruskonstantide leidmiseks, kuna täpsust suurendavad piisavad andmemahud.
kokku kiiruse dimensiooniga kontsentratsioon·aeg-1 - Ms-1 · Kiiruskonstant sõltub reageerivate ainete iseloomust ja väljendab reaktsiooni kiirust kindlates tingimustes (pH, temperatuur, puhverlahus, rõhk jne.) · Mida suurem on konstandi väärtus, seda kiirem on teiste parameetrite (järk ja kontsentratsioonid) võrdsuse korral reaktsioon · Ainult ühte ja sama järku reaktsioonide kiiruskonstantide võrdlus on mõtestatud. 0-järku: · Reagendi kontsentratsioon väheneb ajas lineaarselt, sirge tõus=k · Mida suurem on k väärtus, seda kiirem on A kontsentratsiooni vähenemine 1-järku: · Kiiruskonstandi määramiseks on soovitatav kasutada eksponentsiaalset kuju. Kui me mõõtsime produkti, siis on lineaarne võrrand oluliselt ebatäpsem. Poolestusaeg: · Defineerime t1/2 = aeg, mille jooksul pool lähteainest on muundunud produktiks
olekust madalama potentsiaaliga oleku poole. Tasakaaluolekus on keemilised potentsiaalid võrdsed. 62. Keemiline tasakaal, tasakaalukonstantide erinevad avaldusvormid. Keemilise reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete molaarsete kontsentratsioonidega (teisiti nimetatakse seda ka keemilise kineetika põhipostulaadiks). Tasakaalukonstant on päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhe. 63. Tasakaalukonstandi sõltuvus temperatuurist. Tasakaalukonstant sõltub temperatuurist, kuid ei sõltu reageerivate ainete kontsentratsioonist. Keemilisele tasakaalule vastab olukord, kus päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Seega tasakaalukonstant on päri- ja pöördsuunalise reaktsiooni kiiruskonstantide jagatis. 64. Reaktsiooni kiirus, massitoimeseadus. Reaktsiooni kiirus sõltub: reaktsioonist osavõtvate ainete
Ensümoloogias on see enamasti 1. Lähteained kirjutatakse vasakule, produktid kirjutatakse paremale. Pärisuunaline reaktsioon on vasakult paremale, vastassuunaline on paremalt vasakule. Konstandid seovad suurusi omavahel. Universaalne gaasikonstant R seob omavahel energiat ja temperatuuri, ühik on J/Kmol. k B (Bolstmani konstant) on J/K. Kiiruse ühik on molaarsus sekundis v=M/s, kuna aega ei ole selles võrrandis, siis seetõttu tuleb sisse kiiruskonstant. Kiiruskonstantide ühikud sõltuvad sellest, mis järku reaktsioonide kiiruskonstandid nad on. v+ = k+[A]a[B]b kui a=b=1, siis k+=v+/[A][B] M/sMM=1/Ms Erinevused reaktsiooni kiirustes saavadki toimuda tänu erinevatele k väärtustele. Ensüüm suurendab k väärtust! Reaktsiooni järk ja molekulaarsus Järk on kontsentratsioonide astmenäitajate summa reaktsioonikiiruse avaldises. Kui a=b=1, siis järk=1+1=2. Kogu reaktsioon on teist järku.
poolestuaeg, seda kauem säilib aine. See näitab, kui pika ajavahemiku möödumisel muutub aine kogus poole väiksemaks. Stabiilsete isotoopide poolestusaeg radioaktiivsel lagunemisel loetakse lõpmata suureks. Poolestusaeg on konstantne. T1/2=tln2=(ln2)/l=0,693/l, kus l on poolestusaja konstant. 28) Keemilisele tasakaalule vastab olukord, kus päri- ja vasatassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Tasakaalu konstant on pari- ja pöördsuunalise reaktsiooni kiiruskonstantide jagatis: Keemia termodünaamika alused. 29) Ideaalse gaasi definitsioon: ideaalne gaas on kõige lihtsam termodünaamiline süsteem; see on gaas, mis koosneb täielikult elastsetest punktmassidest. Ideaalse gaasi olekuvõrrand: pV/T=nR. Ideaalse gaasi olekufunktsioonid p, T, V, U. T-temperatuur; V-ruumala; U- siseenergia; p-rõhk. Termodünaamiliseks süsteemiks nimetatakse reaalse või kujuteldava piiripinnaga
a ensüümi) spetsiifilisuse mõõt. (ligandi siduv sait retseptoritel, substraati siduv sait ensüümidel, atiivsait ensüümidel) Dissotsiatsioonikonstant on happe tugevuse kvantitatiivne mõõt. Mida suurem on K a arvväärtus, seda rohkem hape dissotsieerub (laguneb ioonideks), st seda kangem on hape. 2. Ensüümreakstiooni parameetrid Vmax ja Km. Km kineetiline aktiveerimiskonstant, avaldub EnsüümSubstraat kompleksi moodustumise ja lagunemise kiiruskonstantide kaudu: , (M). Km on substraadi kontsentratsioon, mille juures v 0=1/2Vmax. Km arvväärtus on ES kompleksi tugevuse väljendaja: mida suurem on väärtus, seda nõrgem on kompleks (substraat ja ensüüm nõrgalt seotud). Vmax on teoreetiline maksimaalne reaktsioonikiirus, millist reaktsioon kunagi ei saavuta. V max = k2[ET], (M/s). Vmax saavutamiseks peaksid kõik ensüümi molekulid olema seotud substraadiga, substraadi kontsentratsiooni tõstmisel reaktsiooni
ja [E] ning seega: [D] [E] k1 K , milles K = . [A] [B] k2 Suurust K nimetatakse reaktsiooni tasakaalukonstandiks. Viimane sõltub temperatuurist ja reageerivate ainete iseloomust, kuid ei sõltu reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonist. Tasakaalukonstant näitab päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhet. Keemilist tasakaalu on võimalik välistingimuste (rõhu, temperatuuri, ainete kontsentratsiooni) muutmisega nihutada päri- või vastassuunas. Keemilise tasakaalu nihkumist kirjeldab Le Chatelier' printsiip: kui muuta ühte neist tingimustest, mille korral süsteem on keemilises tasakaalus, nihkub tasakaal selle reaktsiooni suunas, mis vähendab tekitatud muutust. Vastavalt Le Chatelier' printsiibile:
2.järku reaktsioon reaktsiooni kiirus on võrdeline substraadi algkontsentratsiooni ruuduga. dc/dt = k2c0 . 2. Monosubstraatse reaktsiooni kiiruse võrrand: E + S ES EP E + P | E + S ES E + P. Michaelis- [ ] Menten'i võrrand: . [ ] Km kineetiline aktiveerimiskonstant, avaldub ES kompleksi moodustumise ja lagunemise kiiruskonstantide kaudu: , (M). Km on substraadi kontsentratsioon, mille juures v0=1/2Vmax. Km arvväärtus on ES kompleksi tugevuse väljendaja: mida suurem on väärtus, seda nõrgem on kompleks (substraat ja ensüüm nõrgalt seotud). Vmax on teoreetiline maksimaalne reaktsioonikiirus, millist reaktsioon kunagi ei saavuta. V max = k2[ET], (M/s). Vmax saavutamiseks peaksid kõik ensüümi molekulid olema seotud substraadiga, substraadi kontsentratsiooni
e) lahteaine lisamine nihutab tasakaalu f) lahteaine eemaldamine nihutab tasakaalu g) ainete segamine - kiirendab h) saaduse eemaldamine nihutab tasakaalu i) rohu tostmine (gaasilis(t)e lahteaine(te) korral) kiirendab, nihutab tasakaalu 50. Millest sõltub reaktsiooni tasakaalukonstant? Keemilisele tasakaalule vastab olukord, kus pari- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on vordsed. Seega tasakaalukonstant on pari- ja poordsuunalise reaktsiooni kiiruskonstantide jagatis. Elektrokeemia 51. Redoksreaktsioonid. Redoksreaktsioon reaktsioon, milles toimub elektronide uleminek ning muutuvad elementide oksudatsiooniastmed. Redoksreaktsioonides on seotud kaks vastandlikku protsessi: uhe elemendi oksudeerumisega kaasneb teise elemendi redutseerumine. 52. Mis on oksüdatsiooniaste? Määra oksüdatsiooniaste etteantud ühendites. Oksüdatsiooniaste on formaalne suurus, mis naitab elemendi laengut
�1/�2 = -(�/(� )∙(1/�1 ) - (1/�2 ) ning avaldades E, saame: E=(�� �1/�2 ∙�)/((1/�2 ) − ( 1/�1 )= (��( 0,0008039/0,004708) ∙8,314 )/([(1/309,15)− ( 1/319,15 J/mol =43797,7 J/mol tegur, keskmistest kiiruskonstantidest 309,15)− ( 1/319,15)]=105603,7 Töö eesmärgiks oli leida reaktsioonile (CH3CO)2O + H2O = CH3COOH kiiruskonstandid kahel erineval temperatuuril ning sellest tulenevalt arvutada välja aktiveerimisenergia. Seost kiiruskonstantide ja temperatuuride vahel kirjeldab Arrheniuse võrrand. Kõrgemal temperatuuril on kiiruskonstandi väärtus suurem. Leitud andmetest sai arvutada aktivatsioonienergiat, mis väljendab energiat, mida on vaja raktsiooni läbiviimiseks. Võrreldes kirjanduseandmetega (https://www.cheric.org/PDF/JIEC/IE13/IE13-4- 0631.pdf) saab öelda, et katse mõõtmises on tekkinud viga, sest antud allikas on keskmine aktivatsioonienergia 50241,6 J/mol, aga antud töös arvutatud tulemus on 43797,7 J/mol
v= Kui [S] = Km, siis v = Vmax/ 2. o Vmax = k2 [ET], (M s-1) o Km= , (M) · Vmax on ensüümi iseloomustav konstant · Vmax on teoreetiline maksimaalne reaktsioonikiirus, millist reaktsioon mitte kunagi ei saavuta · Vmax saavutamiseks peaksid kõik ensüümi molekulid olema seotud substraadiga, st [ES] = [ET]. · Km on konstant, mis avaldatav ES kompleksi moodustamise ja lagunemise kiiruskonstantide kaudu. · Kmon substraadi kontsentratsioon, mille juures v0 = ½ Vmax · Km arvväärtus on ES kompleksi tugevuse väljendaja. · Kui [S] on madal, siis kiiruse võrrand on S suhtes 1. järku · Kui [S] on kõrge, siis kiiruse võrrand on S suhtes 0-järku · Michaelis-Menten võrrand kirjeldab hüperboolset sõltuvust v ja [S] vahel. 3. Mida nimetatakse ensüümi aktiivtsentriks? Kirjeldage, mis on ensüümi aktiivtsentri ja regulatoorse tsentri puhul sarnast, mis erinevat.
Dünaamilise tasakaalu korral päri- ja vastassuunalised protsessid küll toimuvad, kuid võrdse kiirusega. Tasakaaluolekus ei ole päri- ega vastassuunalised protsessid iseeneslikud ehk: ∆Ssum = 0 Keemilise reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete molaarsete kontsentratsioonidega (teisiti nimetatakse seda ka keemilise kineetika põhipostulaadiks). Tasakaalukonstant on päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhe. Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t ΔG = 0 38. Keemilise tasakaalu ja reaktsiooni suuna kriteeriumid. Keemilise tasakaalu tunnused: • toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon • mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Tasakaalumoment saabub kui päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused muutuvad võrdseteks. Pöörduva
Reaktsioonimehhanismid _ Iga keerulise reaktsiooni saab jagada elementaarreaktsioonideks, mis vastavad reaktsiooni elementaaraktile. _ Elementaarreaktsioonide järjestust, mis viib produkti tekkeni nimetatakse reaktsiooni mehhanismiks. Kiirus ja tasakaal _ Keemilisele tasakaalule vastab olukord, kus päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. _ Seega tasakaalukonstant on päri- ja pöördsuunalise reaktsiooni kiiruskonstantide jagatis. Katalüüs _ Katalüsaator on aine, mis kiirendab reaktsiooni, ise reaktsiooni käigus ära kulumata _ Negatiivne katalüsaator on inhibiitor _ Inimorganismis ensüümid: katalüüsivad kindlaid reaktsioone _ Katalüsaator toimib reeglina reaktsioonimehhanismi muutmise kaudu Homogeenne katalüüs (reageerivad ained ja katalüsaator on samas faasis) Heterogeenne katalüüs (reageerivad ained ja katalüsaator moodustuvad erinevad faasid ehk protsess toimub faaside piirpinnal)
gaasikonstandi R väärtus on 8,31 J/mol K (1.99 kal/K mol). 4) Ennustame Le Chatelieri printsiibi alusel kuidas muutub ammoniaagi tekke reaktsiooni tasakaal temperatuuri ja reaktantide kontsentratsiooni muutuste korral: rõhk suureneb – tasakaal nihkub paremale, temperatuur tõuseb – tasakaal läheb vasakule, ammoniaagi kontsentratsioon väheneb – tasakaal paremale. Seleta miks? Süsteem püüab mõjuva teguri eest “ära minna”. 5) Millised on esimest ja teist järku reaktsioonide kiiruskonstantide dimensioonid? 1.järk: k = v/c, mol/L s jagatud mol/L saame s –1; 2.järk: k = v/c2, seega analoogselt tuleb L/mol s. 6) Divesinikdioksiid laguneb veeks ja hapnikuks. Kui palju kulub aega,et antud kogus oksiidi laguneks 50 % ulatuses kui lagunemise kiiruskonstant on 5,6x 10 -2 s? Lagunemisreaktsioonid kulgevad üldiselt monomolekulaarse kiirusvõrrandi järgi, seda on näha ka kiiruskonstandi dimensioonist. 0,693/0,056 = 12 s. Mida ma pean oskama (kasutades käsiraamatuid):
2SO2 + 2NO2 = 2SO3 + 2NO 2NO + O2 = 2NO2 Heterogeenne katalüüs C2H4 + H2 + (Ni) = C2H6 Katalüsaatorid ja inhibiitorid Katalüsaator vähendab aktiveerimisenergiat, reaktsiooni kiirus kasvab. Eksotermiline protsess. Inhibiitor aeglustab reaktsiooni kulgu, tõstab aktiveerimisenergiat E A . Kiirus ja tasakaal Keemilisele tasakaalule vastab olukord, kus pärija vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Seega tasakaalukonstant on päri- ja pöördsuunalise reaktsiooni kiiruskonstantide jagatis. K= k1/k-1 Kolloidkeemia Kolloidkeemia on füüsikalise keemia haru, mis uurib pihussüsteeme, asetades rõhu eelkõige kolloidsüsteemidele, kus dispersse faasi osakeste läbimõõt on 10-6...10-9 m. Kolloidkeemia on teadusharu, mis uurib: heterogeenseid dispersseid süsteeme, aluseks võttes faaside eralduspinnal kulgevad nähtused; kõrgmolekulaarseid ühendeid nii tahkes olekus kui ka lahustes Kolloidsüsteemid Kolloidsüsteemid on laialt levinud nii looduses kui ka tehnikas.
2SO2 + 2NO2 = 2SO3 + 2NO 2NO + O2 = 2NO2 Heterogeenne katalüüs C2H4 + H2 + (Ni) = C2H6 Katalüsaatorid ja inhibiitorid Katalüsaator vähendab aktiveerimisenergiat, reaktsiooni kiirus kasvab. Eksotermiline protsess. Inhibiitor aeglustab reaktsiooni kulgu, tõstab aktiveerimisenergiat EA . Kiirus ja tasakaal Keemilisele tasakaalule vastab olukord, kus pärija vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Seega tasakaalukonstant on päri- ja pöördsuunalise reaktsiooni kiiruskonstantide jagatis. K= k1/k-1 Kolloidkeemia Kolloidkeemia on füüsikalise keemia haru, mis uurib pihussüsteeme, asetades rõhu eelkõige kolloidsüsteemidele, kus dispersse faasi osakeste läbimõõt on 10-6...10-9 m. Kolloidkeemia on teadusharu, mis uurib: heterogeenseid dispersseid süsteeme, aluseks võttes faaside eralduspinnal kulgevad nähtused; kõrgmolekulaarseid ühendeid nii tahkes olekus kui ka lahustes Kolloidsüsteemid Kolloidsüsteemid on laialt levinud nii looduses kui ka tehnikas.
C? C65 k+2 (ehk kcat) katalüütiline kontstant Michaelis-Menten'i võrrand: !HIJ [$] G= kui[S] = Km, siisv = Vmax/2 K + [$] Km kineetiline aktiveerimiskontstant >6 Y K = ,Z Km on konstant, mis o avaldatav ES kompleksi moodustumise ja Y laguemise kiiruskonstantide kaudu. Km on substraadi kontsentratsioon, mille juures v0 = ½ Vmax. Km tõelistes Michaelis-Menten'i tingimustes, kus k2 << k-1 on ES kompleksi dissotsiatsiooni- konstandi üheks määratluseks. Km arvväärtus on ES kompleksi tugevuse väljendaja. Väike Km vastab tugevale sidumisele, kõrge Km tähendab nõrka sidumist substraadi ja ensüümi vahel. LIISI KINK 26
f) lähteaine eemaldamine nihutab tasakaalu g) ainete segamine - kiirendab h) saaduse eemaldamine nihutab tasakaalu i) rõhu tõstmine (gaasilis(t)e lähteaine(te) korral) kiirendab, nihutab tasakaalu 49. Millest sõltub reaktsiooni tasakaalukonstant? Keemilisele tasakaalule vastab olukord, kus päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Seega tasakaalukonstant on päri- ja pöördsuunalise reaktsiooni kiiruskonstantide jagatis. ELEKTROKEEMIA 50. Redoksreaktsioonid. Redoksreaktsioon reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek ning muutuvad elementide oksüdatsiooniastmed. Redoksreaktsioonides on seotud kaks vastandlikku protsessi: ühe elemendi oksüdeerumisega kaasneb teise elemendi redutseerumine 51. Mis on oksüdatsiooniaste? Määra oksüdatsiooniaste etteantud ühendites. Oksüdatsiooniaste on formaalne suurus, mis näitab elemendi laengut ühendis eeldusel, et
vastavalt [A], [B], [D] ja [E] ning seega: [D] [E] K= , [A] [B] k1 milles K = . Suurust K nimetatakse reaktsiooni tasakaalukonstandiks. k2 Viimane sõltub temperatuurist ja reageerivate ainete iseloomust, kuid ei sõltu reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonist. Tasakaalukonstant näitab päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhet. Keemilist tasakaalu on võimalik välistingimuste (rõhu, temperatuuri, ainete kontsentratsiooni) muutmisega nihutada päri- või vastassuunas. Keemilise tasakaalu nihkumise määrab Le Chatelier' printsiip: kui muuta ühte neist tingimustest, mille korral süsteem on keemilises tasakaalus, nihkub tasakaal selle reaktsiooni suunas, mis toimib vastu tekitatud muutusele. Vastavalt Le Chatelier' printsiibile:
[S] + Km 1+ Km/[S] kus v mõõdetav reaktsiooni algkiirus (mol/s), [E] ensüümi kontsentratsioon, M (mol/l), [S] substraadi kontsentratsioon, M (mol/l), k2 (ehk kcat) katalüütiline kiiruskonstant, s-1, Km Michaelise konstant, mis võtab kokku kõik kolm reaktsiooniskeemis toodud kiiruskonstanti, mis mõjutavad ES kompleksi tekke- ja lagunemise kiirust: Km = k-1 + k+2 / k+1. Km dimensiooniks on kiiruskonstantide dimensioonidest tulenevalt mol/l ehk M Vmax maksimaalne kiirus, mis väljendab maksimaalselt võimalikku reaktsiooni kiirust juhul, kui kogu reaktsioonikeskkonnas olev ensüüm on ES kompleksis, st substraadiga küllastatud. Seega kuna ES kompleksi maksimaalne kontsentratsioon on määratud reaktsioonikeskkonnas oleva ensüümi kontsentratsiooniga [ES] [E], siis Vmax avaldub katalüütilise konstandi k2 ja ensüümi kogukontsentratsiooni [E] korrutisena