 |
Задачи для самостоятельного решения. 1. Вычислить тепловой эффект реакции Zn + 2AgCl ZnCl2 + 2Ag, протекающей в гальваническом
|
|
|
|
1. Вычислить тепловой эффект реакции Zn + 2AgCl ZnCl2 + 2Ag, протекающей в гальваническом элементе при 273 К, если ЭДС элемента равна 1,015 В, а ее температурный коэффициент 4,02×10–4 В/К.
(Ответ: 174,7 кДж/моль).
2. В гальваническом элементе при 298 К протекает реакция Cd + 2AgCl CdCl2 + 2Ag. Рассчитать изменение энтропии в реакции, если Е о = 0,6753 В, 
; 
.
(Ответ: – 0,893 Дж/(моль×К)).
3. ЭДС элемента Pt | H2 | HBr | AgBr | Ag в широком интервале температур описывается уравнением:
Е °(В) = 0,07131 – 4,99×10–4(Т – 298) – 3,45×10–6(Т – 298)2.
Рассчитать D G о, D H о, D S о реакции в элементе при 25оС.
(Ответ: D G о = – 6,88 кДж/моль, D H о = – 21,2 кДж/моль,
D S о = – 48,1 Дж/(моль×К)).
4. В гальваническом элементе обратимо протекает реакция
CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu.
Рассчитать D H и D S реакции, если ЭДС элемента равна 1,0960 В при 273 К и 1,0964 В при 276 К.
(Ответ: D H = – 209,7 кДж/моль, D S = 6,4 Дж/(моль×К)).
5. Рассчитать константу равновесия реакции
NADH(aq) + 1/2O2(г) + Н+(aq) NAD+(aq) + Н2О
если при 25оС и рН = 7 стандартные электродные потенциалы полуэлементов равны: Е о(NADH, NAD+, Н+) = – 0,32 В; Е о(О2, Н+, Н2О) = 0,82 В.
(Ответ: 3,6×1038).
6. Медный электрод погружен в 0,01 М CuSO4, а таллиевый – в 0,01М Tl2SO4. Вычислить ЭДС гальванического элемента, составленного из указанных электродов, при 25оС. Учесть коэффициенты активности g± электролитов при заданных температуре и концентрациях солей в растворах.
(Ответ: 0,9057 В).
7. ЭДС гальванического элемента Pb | PbCl2 || HgCl2 | Hg при 298 К равна 0,5356 В. Вычислить максимальную работу, изменение энтальпии D Н и энтропии D S при протекании обратимой химической реакции: Pb + Hg2Cl2 2Hg + PbCl2 в гальваническом элементе, если dE / dT = 1,45×10–4 В/К.
(Ответ: А max = 8,340 кДж/моль, D Н = –102,5 кДж/моль,
D S = 27,985 Дж/(моль×К)).
МОДУЛЬ 4
КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И КАТАЛИЗ
|
|
|
КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Изучение кинетики и механизма протекания химических и биохимических реакций является важной частью такой фармацевтической отрасли, как синтез и технология производства лекарственных средств. Выяснение влияния различных факторов на скорость реакции необходимо для повышения выхода синтезируемых препаратов, а также замедления, либо исключения побочных реакций.
Кинетические методы применяют в фармакокинетике – науке о процессах, действия лекарственной формы в организме, к которым относят высвобождение лекарственного вещества из готовой формы, растворение, всасывание из пищеварительного тракта, метаболизм и экскреция из организма.
С помощью уравнений формальной кинетики методом "ускоренного старения" определяют сроки годности лекарственных препаратов при их хранении для обеспечения соответствия показателей качества продукции требованиям нормативной документации.
Многие реакции синтеза лекарственных веществ, также подавляющее большинство метаболических процессов превращения лекарственных веществ в организме в норме и патологии являются каталитическими, поэтому важно понимать механизм действия катализаторов и биологическую роль ферментов.
Скорость реакции
Основные уравнения
Скорость реакции
Скорость реакцииn AА + n BB ® n CC + n DD – это скорость изменения во времени концентрации реагента реакции
| (246) |
или концентрации продукта реакции
| (247) |
где u – скорость реакции, моль/(л×с); размерность скорости химической реакции может быть и другой, например моль/(л×мин) или моль/(л×ч), в зависимости от размерностей величин в правой части уравнения для расчета скорости; vi – стехиометрический коэффициент в уравнении химической реакции перед реагентом или продуктом " i "; ci – концентрация реагента или продукта " i ", моль/л; t – время, с.
|
|
|
Например, для реакции
А + 2B ® 3C + D
скорость реакции по реагенту A, равна
| (248) |
скорость реакции, рассчитанная по реагенту B, равна
| (249) |
скорость реакции по продукту С, равна
| (250) |
а скорость реакции, рассчитанная по продукту D, равна
| (251) |
Скорость химической реакции всегда положительна или равна нулю.
|
|
|
