1 / 31

KINETYKA CHEMICZNA

UNIWERSYTET JAGIELLOŃSKI COLLEGIUM MEDICUM ZAKŁAD FARMAKOKINETYKI I FARMACJI FIZYCZNEJ. KINETYKA CHEMICZNA. Dr Beata Mycek. Kraków 2006. HOMOGENICZNE JEDNORODNE. HETEROGENICZNE NIEJEDNORODNE. SZYBKOŚĆ REAKCJI homogenicznej zachodzącej w stałej objętości :. KINETYKA CHEMICZNA. REAKCJE.

odelia
Download Presentation

KINETYKA CHEMICZNA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. UNIWERSYTET JAGIELLOŃSKI COLLEGIUM MEDICUM ZAKŁAD FARMAKOKINETYKI I FARMACJI FIZYCZNEJ KINETYKA CHEMICZNA Dr Beata Mycek Kraków 2006

  2. HOMOGENICZNE JEDNORODNE HETEROGENICZNE NIEJEDNORODNE SZYBKOŚĆ REAKCJI homogenicznej zachodzącej w stałej objętości: KINETYKA CHEMICZNA REAKCJE

  3. KINETYKA CHEMICZNA Jeżeli i = 1: Przykład: 2 N2O5 4 NO2 + O2 SZYBKOŚĆ REAKCJI • rodzaj reakcji • stężenie reagentów • temperatura • katalizatory

  4. KINETYKA CHEMICZNA SZYBKOŚĆ REAKCJI homogenicznej jeżeli objętość reagującego układu nie pozostaje stała: SZYBKOŚĆ KATALITYCZNYCH REAKCJI HETEROGENICZNYCH - liczbę moli substancji reagującej w czasie dt odnosi się (zwykle) do jednostki powierzchni, na której przebiega reakcja.

  5. stężenie substratu [mol L-1] stężenie produktu [mol L-1] t t czas [h] czas [h] średnia szybkość reakcji w przedziale czasu KINETYKA CHEMICZNA chwilowa szybkość reakcji

  6. n – RZĄD REAKCJI – suma wykładników potęgowych w równaniu kinetycznym KINETYKA CHEMICZNA a A + b B  c C + d D RÓWNANIE KINETYCZNE (postać ogólna): k – STAŁA SZYBKOŚCI REAKCJI – współczynnik proporcjonalności miedzy szybkością reakcji a iloczynem stężeń reagentów (stężeniem reagenta) w równaniu kinetycznym. k = v gdy cA, cB, ...= 1 mol L-1 Wartość k zależy od temperatury.

  7. KINETYKA CHEMICZNA Przykłady: (1) 2 N2O5 4 NO2 + O2(w fazie gazowej lub w roztworze) n = 1 (2) (C2H5)3N + C2H5I  (C2H5)4NI(w roztworze) n = 2 (3) CO + Cl2 COCl2 n = 5/2

  8. REAKCJE: • jednocząsteczkowe (monomolekularne) • reakcje izomeryzacji, np. CH2 • H2C CH2 • reakcje rozkładu termicznego, np. • C2H5Br  C2H4 + HBr • dwucząsteczkowe (bimolekularne) • np. • CH3COOC2H5 + NaOH  CH3COONa + C2H5OH • trójcząsteczkowe (trimolekularne) • procesy rekombinacji dwu atomów lub małych rodników, np. • H + H + M  H2 + M CH3CH= CH2 KINETYKA CHEMICZNA CZĄSTECZKOWOŚĆ (MOLEKULARNOŚĆ) REAKCJI liczba cząsteczek (albo atomów, rodników, jonów) biorących udział w reakcji elementarnej

  9. REAKCJE: • pseudojednocząsteczkowe – jedna z reagujących substancji występuje w tak dużym nadmiarze, że jej stężenie praktycznie nie ulega zmianie w czasie reakcji • np. hydroliza octanu etylu w środowisku kwaśnym • CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH cząsteczkowość = rząd reakcji H2 + I2 = 2HI reakcja dwucząsteczkowa n = 2 cząsteczkowość  rząd reakcji CH3COCH3 + I2 = CH3COCH2I + HI reakcja dwucząsteczkowa n = 1 KINETYKA CHEMICZNA

  10. PARAMETRY KINETYCZNE STAŁA SZYBKOŚCI REAKCJI - k • OKRES PÓŁTRWANIA (OKRES POŁOWICZNEJ PRZEMIANY) – t0.5 t1/2 • czas po upływie którego przereagowuje połowa początkowej ilości • substratu. KINETYKA CHEMICZNA RZĄD REAKCJI – wielkość empiryczna wyznaczana na podstawie doświadczalnego równania kinetycznego. CZĄSTECZKOWOŚĆ REAKCJI – odnosi się do reakcji elementarnych postulowanych jako poszczególne etapy mechanizmu reakcji.

  11. v v c t c co  t KINETYKA CHEMICZNA n = 0 KINETYKA REAKCJI RZĘDU ZEROWEGO

  12. ln c ln co  t c co t KINETYKA CHEMICZNA n = 1 KINETYKA REAKCJI RZĘDU PIERWSZEGO

  13. t KINETYKA CHEMICZNA n = 2 KINETYKA REAKCJI RZĘDU DRUGIEGO

  14. KINETYKA CHEMICZNA METODY WYZNACZANIA RZĘDU REAKCJI • podstawiania wartości stężeń reagenta oznaczonych w czasie trwania reakcji do wzoru na stałą szybkości (danego rzędu) • graficzna • całkowa Ostwalda i Zawidzkiego • różnicowa van’t Hoffa

  15. KINETYKA CHEMICZNA • Metodapodstawiania wartości stężeń reagenta oznaczonych w czasie • trwania reakcji do wzoru na stałą szybkości (danego rzędu) stężenie substratu n = 0 n = 1 n = 2 k = const k = const k = const

  16. ln c ln co  t c co   t t KINETYKA CHEMICZNA (2) Metodagraficzna stężenie substratu n = 0 n = 1 n = 2

  17. (3) Metodacałkowa Ostwalda i Zawidzkiego (4) Metodaróżnicowa van’t Hoffa KINETYKA CHEMICZNA

  18. REAKCJE ZŁOŻONE • równoległe • sprzężone • następcze • odwracalne REAKCJE RÓWNOLEGŁE k1 B A C k2 • Przykłady • nitrowanie toluenu, • nitrowanie fenolu, • chlorowanie fenolu. KINETYKA CHEMICZNA

  19. REAKCJE SPRZĘŻONE A + B  M A + C N  induktor reakcji • Przykład • utlenianie HI i FeSO4 za pomocą H2O2 • FeSO4 utlenia się pod wpływem H2O2 zarówno w obecności jak • i nieobecności HI, • HI utlenia się H2O2 tylko w obecności FeSO4 – jako induktora. KINETYKA CHEMICZNA

  20. REAKCJE NASTĘPCZE • Przykład • przebiegające w dwóch etapach zmydlanie szczawianu dietylowego • wodorotlenkiem sodowym, • reakcje łańcuchowe, • procesy wchłaniania i eliminacji leków z ustroju. KINETYKA CHEMICZNA c C A B t

  21. REAKCJE ODWRACALNE a A + b B  c C + d D • Przykład • proces estryfikacji, • synteza amoniaku. KINETYKA CHEMICZNA

  22. WSPÓŁCZYNNIK TEMPERATUROWY Q10 RÓWNANIE ARRHENIUSA (1889) KINETYKA CHEMICZNA WPŁYW TEMPERATURY NA SZYBKOŚĆ REAKCJI

  23. KINETYKA CHEMICZNA ln k ln A 

  24. KINETYKA CHEMICZNA TEORIA ZDERZEŃ AKTYWNYCH (W.C. Mc C. Lewis – 1918) v (k) szybkość zderzeń

  25. KINETYKA CHEMICZNA • warunek energii minimalnej (energia aktywacji) • wymagania steryczne (właściwa orientacja cząsteczek /atomów • względem siebie) k wymagania steryczne  szybkość zderzeń  warunek energii minimalnej

  26. KINETYKA CHEMICZNA

  27. KINETYKA CHEMICZNA

  28. KINETYKA CHEMICZNA można przyjąć, że Ea nie zależy od T

  29. k k’ energia potencjalna kompleks aktywny stan przejściowy substraty produkty współrzędna reakcji KINETYKA CHEMICZNA TEORIA KOMPLEKSU AKTYWNEGO (H. Eyring, M.G. Evans, M. Polanyi – 1935)

  30. KINETYKA CHEMICZNA

  31. KINETYKA CHEMICZNA

More Related