第八章化学反应速率的表示方法详解.ppt

第五节催化剂与化学反应速率的关系 一、催化剂与催化作用 催化剂基本特征 三、生物催化剂——酶 酶催化剂的特点 酶催化反应机理 第 六 章 化 学 动 力 学 应用恒温法的几点注意： a. 在高温和低温的反应机理不变。 b. 不是光化反应、链反应或自动催化反应。 c. 体系的物态不变。 d. 药物变质的反应不是因微生物污染所致。 2. 变温法 使药物在反应过程中的温度按预先设计好的速度循序上升，反应过程中定时抽样测定含量，直到反应进行到预定温度。 分类 程序升温法 自由升温法 原理：药物的浓度C随时间t变化 速率方程 由于变温法中的时间、温度、药物浓度同时在变化，故k也随温度而变。则 第 六 章 化 学 动 力 学 积分得 将Arrhenius公式代入上式有 上式即为变温法的基本公式。 第 六 章 化 学 动 力 学 变温法适用范围： 1. 均相反应。 2. 非盐效应的反应。 3. 反应应尽量进行完全。 第 六 章 化 学 动 力 学 例6 3%硫酸罗通定注射液在光和热作用下颜色都会逐渐变深, 当吸收度(Abs, 430 nm)增至0.222时即为不合格。在各温度下避光进行加速试验, 获得如下数据, 求在室温(298.15 K)下避光保存的贮存期。 0.493 288 0.410 240 0.375 12 0.374 216 0.349 10.8 0.340 65 0.344 192 0.315 9.6 0.489 37 0.306 58 0.298 168 0.299 8.4 0.394 29.6 0.253 41 0.268 144 0.247 7.2 0.371 25.9 0.213 34 0.241 120 0.238 6.0 0.247 14.8 0.177 24 0.206 96 0.173 3.6 0.201 11.1 0.148 17 0.176 72 0.158 2.4 0.151 7.4 0.123 10 0.152 48 0.128 1.2 0.125 3.7 0.110 5 0.131 24 0.088 0 0.088 0 0.088 0 0.088 0 Abs t?h Abs t?h Abs t?h Abs t?h 361.15 K 353.15 K 343.15 K 333.15 K 解: 硫酸罗通定注射液吸收度的增加代表了产物浓度的增加, 将吸收度对加热时间作图可得直线, 见图。 T(K) 333.15 343.15 353.15 361.15 k?103 (Abs/h) 1.33 3.82 10.6 24.0 不同温度下的速率常数如下： 由图表明硫酸罗通定注射液的降解为零级反应, 其速率方程可表达为: Abs = Abs0 + kt。 t0.222 = (0.222?Abs0)/k298 = (0.222?0.088)/1.652?10-5 = 8111 h =338 day 以ln k对1/T的回归直线方程： 活化能： Ea=12410R=103.2 kJ?mol-1 指前因子：A=1.97?1013 (Abs/h) T=298.15 K代入方程： 催化作用(catalysis): 一种或多种少量的物质, 能使化学反应的速率显著增大, 而这些物质本身在反应前后的数量及化学性质都不改变的现象。 催化剂(catalyst):是加入少量就能显著地改变反应速率的物质， 起催化作用的物质。 自催化剂(autocatalyst): 反应过程中自发产生的催化剂, 是一种(或几种)反应的产物或中间产物。产生自催化剂的现象称为自催化作用(autocatalysis)。 ①催化剂参与了化学反应, 但在反应前后的数量及化学性质不变。 ②催化剂不改变化学平衡, 也不改变体系的状态函数, 故不能使热力学中不可能的反应发生。 推论: 对于一个对峙反应, 催化剂在使正反应加速的同时, 也使逆反应加速同样的倍数。 ③催化剂有选择性。 催化剂的选择性: 酶催化剂 络合物催化剂 金属催化剂及酸碱催化剂 工业中常用下式来表达催化剂的选择性: 选择性= ?100% ④许多催化剂对杂质很敏感。 助催化剂或促进剂(catalytic accelerator, promo