Химиялық реакциялардың кинетиканын тарихы

Жоспар

1. Химиялық реакциялардың кинетиканын тарихы

2 . Химиялық реакциялардың кинетикалық жіктелуі

 3.Реакция жылдамдығына катализатордың (өршіткінің) әсері

4.Ферменттер және олардың құрылысы туралы жалпы түсінік

5.Фермент қасиеттерінің ерекшеліктері. Ферменттік реакциялардың кинетикасы және теңдеуі.

Химиялық кинетика 19 ғасырдың орта кезінен бастап дамыды.1850 жылы неміс химигіЛ.Вильгельми (1812 — 1864) қамысқанты инверсиясының, 1862 — 63 жылыфранцуз химигі М.Бертло (1827 — 1907) этерификация реакциясы жылдамдықтарын зерттеп, 1882 — 90 жылы Ресей химигі Н.А. Меншуткин (1842 — 1907) заттың реакцияға бейімділігі мен құрылысының арасындағы тәуелділікті анықтады.Нидерланд ғалымыЯ.Вант-Гофф (1852 — 1911) және швед химигі С.Аррениус (1859 — 1927) қарапайым химиялық реакциялардың жүру заңдылықтарын ашты.20 ғасырдың 30-жылдарында Химиялық кинетиканың кванттық механика, т.б. физиканың жаңа салаларының табыстарына негізделген теориялар пайда болды.Күрделі химиялық процестердің кинетикасын зерттеуде аралық өнімнің және аралық реакциялардың шешуші рөлі жөніндегі көзқарастар дамыды.

Химиялық реакциялардың кинетикалық жіктелуі Химиялық реакциялар молекулалардың санына және реакциялардың ретіне байланысты жіктеледі. Бір мезгілде әрекеттесетін молекулалардың санына баланысты реакциялар моно-, би- және үшмолекулалық болып бөлінеді. Реакцияның реті кинетикалық теңдеу бойынша әрекеттесуші заттардың концентрацияларының дәреже көрсеткіштерінің қосындысымен анықталады. Химиялық реакциялар нөлінші, бірінші, екінші және үшінші ретті болып бөлінеді.

Нөлінші ретті реакцияның жылдамдығы тұрақты болады, яғни ϑ = K (const). Мысалы: С6H12O6(к) → 2C2H5OH + 2CO2

Бұл реакция моно молекулалық және нөлінші ретті болып есептеледі (V = K), себебі химиялық кинетиканың негізгі заңы бойынша қатты заттың концентрациясы өзгермейтіндіктен есепке алынбайды. C12H22O11(c) + H2O → C6H12O6 + C6H12O6 Реакция бимолекулалық және бірінші ретті, себебі ϑ = K[C12H22O11]. Судың концентрациясы өте аз мөлшерде өзгеретін болғандықтан есепке алынбайды. С6H12O6(c) + C6H22O6(c) → C12H22O11 + H2O реакция би молекулалық және екінші ретті, себебі: ϑ = K [С6H12O6] [C6H12O6] Үш молекулалық және үшінші ретті реакцияға мына процесті жатқызуға болады: 2 NO(г) + О2(г) → 2NO2(г) ϑ = K [NO]2 [O2]

 Гомогенді және гетерогенді Химиялық реакциялар әрекеттесуші заттардың түріне қарай гомогенді және гетерогенді болып екіге бөлінеді.Газ фазасындағы гомогенді реакциялардың кинетикасы жақсы зерттелген.Химиялық кинетиканың негізгі түсінігі — реакция жылдамдығы.Гомогенді реакциялар жылдамдығы әрекеттесуші заттардың табиғатына, қойыртпалылығына, температураға, қысымға, катализатор қатысына, алгетерогенді реакциялардың жылдамдығы бұлайтылғандардан басқа фазаның жүктелген жеке бөліктерінің күйіне, жылу және масса алмасу жағдайларына, т.б. тәуелді. Химиялық реакциялардың жылдамдығы белгілі уақыт ішінде әрекеттесуші заттар концентрациясының өзгеруімен өлшеніп, әрекеттесуші массалар заңына бағынады.

 Жай және күрделі. Химиялық реакциялар жай және күрделі болып екіге жіктеледі.Жай реакциялар стехиометрлік теңдеуге сәйкес бір сатыда жүреді.Күрделі реакциялар жай реакциялардың жиынтығы.Оларға қайтымды параллель, сатылы, ілеспелі, тізбекті реакциялар жатады.Қайтымды реакциялар — реакция өнімдері бір-бірімен әрекеттесіп, бастапқы заттарды қайтадан түзетін реакциялар. Қлеспелі реакцияларда бірінің қатысуынсыз екіншісі жүрмейді.Ең көп таралған реакциялар — тізбекті реакциялар.Оларға тотығу, галогендеу, полимерлену, т.б. гомогенді реакциялар жатады.Тізбекті реакциялар үш сатыда жүреді: тізбектің туындауы, өрістеуі және үзілуі. Тізбек жарық, жылу, радиоактивті сәулелердің әсерінен туындауы мүмкін.Бұл кезде түзілген босрадикалдар немесе атомдар бастапқы зат молекуласымен әрекеттесіп, реакция өнімін және жаңа активті бөлшек түзеді.Ол тағыда бастапқы зат молекуласымен әрекеттеседі.Осының нәтижесінде реакция жылдамдығы еселеп өсіп, қопарылыс береді.Кейде бір актив бөлшек өзінен басқа бірнеше актив бөлшектерді тудыруы мүмкін, оларды тармақталған тізбекті реакциялар деп атайды.Тізбекті реакциялар бос радикалдар немесе атомдар қатысуымен жүзеге асады.