25D. PITANJA I ZADACI

25-1. Definirajte sljedeće izraze koji se upotrebljavaju u reakcijskoj kinetici:

* (a) red reakcije,

(b) pseudoprvi red,

* (c) enzim,

(d) supstrat,

* (e) Michaelisova konstanta,

(f) diferencijalna metoda,

* (g) integralna metoda,

(h) indikatorska reakcija.

25-2. Analiza višekomponentnih smjesa kinetičkim metodama pokatkad se naziva "kinetičkim odjeljivanjem". Objasnite značenje tog izraza.

*25-3. Objasnite zašto se u većini kinetičkih metoda upotrebljavaju uvjeti pseudoprvog reda.

25-4. Napišite tri prednosti kinetičkih metoda.

*25-5. Izvedite, pomoću k, izraz za vrijeme poluživota reaktanta u procesu prvog reda.

25-6. Koje je prirodno vrijeme života, u sekundama, za reakcije prvog reda, koja odgovara:

* (a) k = 0,497 s⁻¹,

(b) k = 6,62 h⁻¹,

* (c) [A]₀ = 3,16 M i [A]t = 0,496 M pri t = 3650 s,

(d) [P]∞ = 0,176 M i [P], = 0,0423 MptiJ= 9,62 s,

* (e) poluvrijeme života t₁/₂= 32,4 godine,

(f) t₁/₂= 0,478 s?

25-7, Izračunajte konstantu brzine prvog reda za reakciju potpunosti koje je 66,6 % u vremenu od:

* (a) 0,0100 s * (c) 1,00 s * (e) 26,8 μs

(b) 0,100 s (d) 5280 s (f) 8,86 μs.

25-8. Izračunajte koliko je vremena života τ potrebno da bi reakcija pseudoprvog reda postigla sljedeće stupnjeve potpunosti:

* (a) 10 % * (c) 90 % * (e) 99,9 %

(b) 50 % (d) 99 % (f) 99,99 %.

25-9. Izračunajte koliko je vremena poluživota t₁/₂potrebno da bi se postigli stupnjevi potpunosti navedeni u zadatku 25 - 8.

25-10. Izračunajte relativnu pogrešku povezanu s pretpostavkom da je k nepromijenjena za vrijeme trajanja reakcije pseudoprvog reda u sljedećim uvjetima:

*25-11. Pokažite da je za enzimsku reakciju koja je u skladu s jednadžbom 25-22. koncentracija supstrata, brzina koje je vmax/2, jednaka Km.

25-12. Preuređenjem jednadžbe 25-22. dobiva se izraz

formula

gdje je vmaks = k₂[E]₀ za veliku vrijednost [S].

(a) Predložite način za primjenu te jednadžbe u izradbi radne krivulje za enzimsko određivanje supstrata.

(b) Opišite način primjene te radne krivulje za određivanje vrijednosti Kmi vmaks.

*25-13. Bakar (II) tvori s organskim reagensom u kiseloj sredini kompleks sastava 1:1. Nastajanje kompleksa može se pratiti spektrofotometrijskim putem pri 480 nm. Primjenom sljedećih eksperimentalnih podataka dobivenih u uvjetima pseudoprvog reda nacrtajte kalibracijsku krivulju ovisnosti brzine o koncentraciji R. Odredite koncentraciju bakra (II) u uzorku nepoznate koncentracije, brzina koje je istim ujetima bila 6,2 × 10⁻³ apsorbancija × s⁻¹.

25-14. Aluminij tvori sa 2-hidroksi-1-naftaldehid p-metoksi-benzoilhidrazonalom kompleks sastava 1:1 koji podliježe fluorescencijskoj emisiji pri 475 nm. U uvjetima reakcije pseudoprvog reda, grafički prikaz početne brzine reakcije (emisijske jedinice/s) u ovisnosti o koncentraciji aluminija (u μM) ravna je crta opisana jednadžbom

formula

Odredite koncentraciju aluminija u otopini koja ima brzinu 0,76 emisijskih jedinica/s u istim eksperimentalnim uvjetima.

*25-15. Enzim aminoksidaza katalizira oksidaciju amina u aldehide. Za triptamin je Kmenzima 4,0 × 10⁻⁴ M, a vmaks = k₂[E]₀ = 1,6 × 10⁻³ μM/min pri pH 8. Odredite koncentraciju triptamina u otopini koja reagira brzinom od 0,18 μM/min u prisutnosti amin-oksidaze pod opisanim uvjetima. Pretpostavite da je [triptamin] ≪Km.