|
|
|
|
|
Глава вторая. Химические реакции
§ 15. Скорость химической реакции (окончание)Человек издавна наблюдал действие катализаторов брожения при образовании вина и уксуса из виноградного сока или дрожжей при выпечке хлеба ещё в древние времена.
Ферменты, как вы знаете, ускоряют жизненно важные химические реакции в клетках организмов. Действие некоторых из них вы можете наблюдать на простом опыте. Поместите поочерёдно в пробирки с небольшим количеством раствора пероксида водорода немного мелко измельчённой сырой моркови, картофеля или мяса. Вы заметите бурное выделение кислорода. Это «работает» фермент каталаза, который содержится почти во всех растительных и животных клетках. Однако если в раствор пероксида водорода помещать по кусочку вареной моркови или варёного мяса, то выделения кислорода не происходит, так как каталаза при варке разрушается. Следует отметить ещё одну особенность ферментов — они действуют в строго определённом интервале температур и в строго определённой среде. Например, фермент слюны птиалин, с которым вы познакомились при изучении темы «Пищеварение в ротовой полости» на уроках анатомии, действует на крахмал пищи лучше всего при температуре 35—40 °С в слабощелочной среде. В желудке птиалин уже не «работает», так как там среда кислотная. Здесь начинается действие другого фермента — пепсина, который расщепляет белки пищи. Теперь вам должно быть понятно, почему в инструкциях по применению стиральных порошков, содержащих ферменты (их ещё называют энзимами), рекомендуется строго придерживаться указанного интервала температур. Клетки живых организмов чётко соблюдают заданную им природой «инструкцию» по использованию ферментов. Под действием ферментов-катализаторов в клетках происходит распад молекул белков, жиров и углеводов, поступивших в организм с пищей, и синтез новых молекул, которые точно соответствуют потребностям данного организма. Вот почему великий русский физиолог И. П. Павлов назвал ферменты носителями жизни. Полезно также знать, что помимо катализаторов, которые увеличивают скорость химических реакций, есть вещества, которые, наоборот, её уменьшают. Их называют ингибиторами (от лат. inhibeo — удерживаю). Значение последних так же велико, как и первых. Например, коррозию металлов удаётся замедлить именно с помощью ингибиторов. Итак, мы выяснили, что скорость химической реакции зависит от следующих факторов: от природы реагирующих веществ, концентрации, температуры, площади соприкосновения реагирующих веществ (для гетерогенных реакций) и участия катализатора.
1. Что называют скоростью химической реакции? В каких единицах её измеряют? От каких факторов она зависит? 2. Перечислите факторы, от которых зависит скорость химической реакции. Приведите примеры, иллюстрирующие ответ. 3. Сравните понятия «скорость движения» и «скорость химической реакции». Что между ними общего? 4. Как классифицируют реакции по агрегатному состоянию реагентов? Приведите примеры таких реакций, запишите их уравнения. 5. Как классифицируют реакции по участию в них катализаторов? Приведите примеры таких реакций, запишите их уравнения. 6. Что такое катализаторы? На какие группы их можно разделить? Где наиболее эффективно можно использовать ингибиторы? 7. Что такое ферменты? Сравните их с неорганическими катализаторами. Назовите области применения ферментов. 8. Почему при обработке порезов и других ран пероксидом водорода наблюдается его бурное «вскипание»? 9. Сухой хлор хранят в железных баллонах. Влажный хлор разрушает железо. Какую роль играет вода в этом процессе? 10. Сформулируйте правило Вант-Гоффа. 11. Для реакции были взяты вещества при температуре 40 °С. Затем их нагрели до температуры 70 °С. Как изменится скорость химической реакции, если температурный коэффициент её равен 2? 12. Почему продукты питания хранят в холодильниках?
|
|
|