microbik.ru
1
Наименование дисциплины: Кинетика химических и биохимических процессов

Направление подготовки: 020100 Химия

Профильная направленность: Физическая химия

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

Автор: д-р хим.наук, профессор, зав.кафедрой общей и физической химии Е.М.Плисс.


1. Целями освоения дисциплины «Кинетика химических и биохимических процессов» являются: формирование у студентов системы знаний о закономерностях протекания химических процессов во времени, методах и приемах установления механизма химических реакций и связи строения с реакционной способностью реагирующих частиц; приобретение навыков экспериментального исследования кинетики химических и биохимических процессов.
2. Дисциплина «Кинетика химических и биохимических процессов» относится к блоку М1.В.2. По содержанию и методически дисциплина связана с общими и специальными химическими дисциплинами профиля.

Требования к входящим знаниям:

– знание основ физической химии и органической химии; высшей математики.

– владение современными физико-химическими методами исследования.

Дисциплина является предшествующей для изучения дисциплин: «Кинетика гомолитических жидкофазных реакций», «Физико-химические основы гомолитических биохимических процессов», «Кинетика и механизм радикально-цепных реакций окисления органических соединений» и др.


3. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:


    Знать:

    – основные теории химической кинетики;

    – основные закономерности связи между скоростью химической реакции и условиями ее проведения.

    Уметь:

    – исследовать закономерности протекания химических реакций во времени;

    – вычислять по экспериментальным данным константы скорости, энергии активации и предэкспоненциальные множители химических реакций;

    – устанавливать связь между строением соединений и их реакционной способностью.

    Владеть:

    основными понятиями, терминами и определениями дисциплины;

    – основными методами экспериментального исследования кинетики и механизма химических реакций.

4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
5. Содержание дисциплины:


п/п

Раздел дисциплины

1

Кинетика химических реакций. Задачи химической кинетики. Основные понятия. Кинетическая классификация химических реакций.

2

Скорость химической реакции. Закон действия масс. Константа скорости, порядок, молекулярность.

3

Простые реакции. Кинетические уравнения реакций первого-третьего порядка. Периоды полупревращения.

4

Кинетические уравнения “n-го” порядка. Кинетика реакций нулевого порядка. Методы определения порядка реакции.

5

Кинетика сложных реакций. Параллельные, обратимые и последовательные реакции. Кинетика сопряженных реакций.

6

Расчет кинетики сложных реакций по методу квазистационарных концентраций Боденштейна-Семенова.

7

Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса в дифференциальной и интегральной формах. Энергия активации.

8

Теория активных соударений. Модель элементарного акта взаимодействия. Стерический фактор. Источники активации. Кинетика мономолекулярных реакций. Схема Линдемана.

9

Теория переходного состояния. Поверхность потенциальной энергии. Расчет константы скорости по теории переходного состояния. Физический смысл предэкспоненциального множителя.

10

Цепные реакции. Общая характеристика и кинетические особенности неразветвленных цепных реакций.

11

Разветвленные цепные реакции. Тепловой взрыв.

12

Кинетика гетерогенных процессов. Кинетическая и диффузионная области. Законы Фика. Роль адсорбции в кинетике гетерогенных процессов.

13

Кинетика ферментативных процессов.


6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:

  1. Байрамов В.М. Основы химической кинетики и катализа : учеб. пособие для вузов / под ред. В.В. Лунина. – М.: Академия, 2003. – 252 с.

  2. Романовский Б.В. Основы химической кинетики: учебник для вузов. – М.: Экзамен, 2006. – 416 с.


б) дополнительная литература:

  1. Денисов Е. Т., Саркисов С. М., Лихтенштейн Г. И. Химическая кинетика. – М.: Химия, 2000. – 568 с.

  2. Эмануэль Н. М., Кнорре Л. Г. Курс химической кинетики. – М.: Высшая школа, 1974. – 431 с.

  3. Денисов Е. Т. Кинетика гомогенных химических реакций. – М.: Высшая школа, 1998. – 391с.

  4. Панченков Г. М., Лебедев В. П. Химическая кинетика и катализ. – М.: Химия, 1974. – 591 с.

  5. Бенсон С. Основы химической кинетики. – М.: Мир, 1974. – 603 с.


в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

  1. Семиохин И.А. Сборник задач по химической кинетике. – http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/semiochin/kinetika1/all.pdf

  2. NIST Chemistry WebBook. — http://webbook.nist.gov/chemistry/