Объяснение:
После обсуждения третьего вопроса, учащиеся делают вывод с учителя, что катализатор доставляет реагирующим частицам необходимую энергию для эффективных соударений, т.е. катализатор снижает необходимую для реакции энергию активации, предоставляя реагентам альтернативный путь разрушения и образования связей.
Катализаторы обладают определёнными свойствами:
Катализаторы не создают процесса, а только изменяют его скорость;
Для обратимых реакций катализаторы не смещают равновесие и не влияют на константу равновесия, а лишь ускоряют процесс достижения равновесного состояния;
Катализатор снижает необходимую для реакции энергию активации, предоставляя реагентам альтернативный путь разрушения и образования связей;
Катализаторы обладают избирательностью, т.е. ускоряют только одну из нескольких реакций.
Избирательность катализаторов мы можем пронаблюдать на следующем примере.
развернуть таблицу
Реагенты Катализаторы Продукты
СО + Н2 Со, Ni, Ru Алканы (преимущественно)
Fe Алкены (преимущественно)
Zn∙CuO, ZnO∙CrO3 Метанол
ZnO∙CrO3+ щелочь Высшие спирты
Fe +BeO Альдегиды и кетоны
развернуть таблицу
Строгая избирательность и высокая скорость –два основных признака ферментативного катализа, отличающие его от лабораторного и производственного катализа. Ни один из созданных руками человека катализаторов не может сравниться с ферментами по силе и избирательности воздействия на органические молекулы.
Ферменты отличаются особой специфичностью, каждый из них ускоряет только одну химическую реакцию с выходом 100%. Ингибиторы в живом организме подавляют различные вредные реакции окисления в клетках тканей, которые могут инициироваться радиоактивным излучением.
Биологические катализаторы – ферменты.
1 группа учащихся:
Лабораторный опыт: В две чашки Петри помещаем перекись водорода, в первую чашку помещаем кусочек вареного картофеля, в другую – картофельный сок.
2 группа учащихся:
Лабораторный опыт: В две чашки Петри помещаем перекись водорода, в первую чашку помещаем кусочек вареной моркови, в другую – морковный сок.
Пероксид водорода – ядовитое вещество, образующееся в клетке в процессе жизнедеятельности. Принимая участие в обезвреживании ряда токсических веществ, оно может вызвать самоотравление (денатурацию белков, в частности, ферментов). Накоплению Н2О2 препятствует фермент каталаза, распространенный в клетках существовать в кислородной атмосфере. Фермент каталаза, расщепляя Н2О2 на воду и кислород, играет защитную роль в клетке. Фермент функционирует с очень большой скоростью, одна его молекула расщепляет за 1с 200 000 молекул Н2О2→2 Н2О + О2
Значение катализа
С катализатора многие полезные ископаемые можно превратить в полезные синтетические материалы;
Производство твёрдых жиров, например маргарина, из жидких масел невозможно без катализатора;
В хлебопечении большое значение имеет фермент амилаза, расщепляющий крахмал, и протеаза, расщепляющий белок. От активности амилазы зависит скорость брожения теста;
В спиртовой и пивоваренной промышленности источником амилазы может быть солод и микробные препараты;
В виноделии и ферментации табака большое значение имеет фермент полифенолоксидаза, от активности которого зависят букет и цвет вина и качество табака;
Некоторые ферменты, например пепсин, применяют в медицине
К
2Zn + O2 => 2ZnO
Сначала находим что из реагентов находится в избытке, что в недостатке. Для этого считаем количество молей каждого вещества:
n(Zn) = 70/65 = 1,077 моль
n(O2) = 56/22,4 = 2,32 моль (22,4 - стандартный объем одного моля любого газа)
На 2 моля цинка тратится 1 моль кислорода, на 1,077 моль цинка - 0,538 моль кислорода. Вывод - кислород в избытке. цинк - в недостатке. Считаем массу оксида цинка, если бы весь цинк прореагировал.
M(ZnO) = 65+16 = 81 г/моль
Из 2 моль Zn получается 2 моль ZnO. Из 1,077 получится - 1,077
m(ZnO) = 1,077 * 81 = 87,2 г.
Максимально могло бы получиться 87,2 г оксида цинка, получилось лишь 75 г.
Массовая доля выхода = 75/87,2 * 100% = 86 %