|
3 – Mavzu: Biologik jarayonlar kinetikasi
Reja:
Fermentativ jarayonlar kinetikasi.
Biologik jarayonlarni matematik modellashtirish.
Avtotebranmali jarayonlar
Hayotiy jarayonlarning boshqarilishida hujayra va to’qimalarda biokimyoviy o’zgarishlar tezliklari hal qiluvchi ahamiyatga ega.
Mahlumki, kimyoviy kinetika- reaktsiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyalari, rN,bosim,harorat va katalizatorlar singari tashqi omillarning kimyoviy o’zgarishlar tezliklariga tahsirini o’rganadi.
Demak, Kimyoviy kinetika kimyoviy jarayonlar kechishini belgilovchi qonuniyatlarni va ularning mexanizmini o’rganadi.
Biologik jarayonlar kinetikasi
Biologik jarayonlar kinetikasi-biologik jarayonlar asosida yotuvchi biokimyoviy jarayonlarda ishtirok etuvchi substratlar kontsentratsiyasi, fermentlar va ularning aktivator va ingibitorlari, muhit rN darajasi, harorat singari omillarning biokimyoviy reaktsiyalar tezliklari orqali biologik jarayonlar tezliklariga tahsirining qonun-qoidalarini o’rganadi.
Kinetikada kimyoviy reaktsiyalar birinchi, ikkinchi, uchinchi, nolinchi va kasr tartibli reaktsiyalarga bo’linadi. Reaktsiya tartibi reaktsiya tezligini ifodalovchi tenglamadagi reakgentlar kontsentratsiyasi darajalarining yig’indisidan iborat kattalik hisoblanadi. Agar reaktsiyaga tezligi reaktsiyaga kirishuvchi bitta moddaning kontsentratsiyasiga bog’liq bo’lsa,
vq d’/dtq k [A] 1, bu reaktsiyaga birinchi tartib-dagi reaktsiya deb ataladi.
d’/dtq k [A] 2, bu reaktsiyaga ikkinchi tartibdagi reaktsiya deb ataladi.
Kinetik tenglamada kontsentratsiya ko’rsatilmagan bo’lsa, d’/dtq k 0, bu reaktsiya nolinchi tartib reaktsiya deb ataladi.
Reaktsiyada ishtirok etuvchi moddalar kontsentratsiyalari hajm birligidagi modda miqdorini ifodalaydi va molg’ l bilan o’lchanadi.
Reaktsiya tezligi esa, reaktsiyaga kiri-shuvchi modda kontsentratsiyasining vaqt birligi davomida o’zgarishlari bilan belgilanadi.
Reaktsiyaga kirishuvchi boshlang’ich mod-dalar kontsentratsiyasi to’g’ri reaktsiyada vaqt davomida kamayib boruvchi qiymatga, hosil bo’luvchi moddalar kontsentratsiyasi ortib boruvchi qiymatga ega bo’ladi.
Kimyoviy reaktsiyada haqiqiy va o’rtacha tezlik qiymatlari farqlanadi.Agar modda kontsentratsiyasining cheksiz qisqa vaqt dt davomida o’zgargan cheksiz kichik miqdorini dS bilan belgilasak, unda reaktsiyaning haqiqiy tezligi quyidagicha ifodalanadi:
vq + dS/ dt .
Kimyoviy reaktsiyada moddaning kontsentratsiyasi t1 qiymatdan t2 qiymatga qadar mahlum bir vaqt ichida C1dan C2 gacha o’zgarganda, kimyoviy reaktsiyaning o’rtacha tezligi quyidagicha ifodalanadi:
vq + S1S2/ t2 –t1 .
Bunda kimyoviy reaktsiya tezligi musbat (+) qiymatga ega bo’ladi. Agar reaktsiya tezligi dastlabki moddalardan birining kontsentratsiyasi kamayishi bilan aniqlansa,
dS/ dt tenglik oldiga manfiy ishora (-) qo’yiladi. Agar reaktsiya tezligi reaktsiya mahsulotlaridan birining o’zgarishlari bilan aniqlansa tenglik oldiga musbat (+) ishora qo’yiladi.
Kimyoviy reaktsiya tezligiga reaktsiyaga kirishayotgan dastlabki moddalar xususiyatlari, kontsentratsiyasi,harorat,bosim,katalizator va ingibitor moddalar, yorug’lik, muhitning rN-ko’rsatkichi kabi omillar kuchli tahsir ko’rsatadi.
Gulberg va Vaage qonuni
Kimyoviy reaktsiya tezligi reaktsiyaga kirishayotgan moddalarning kontsentratsiyasiga to’g’ri ‘ro’ortsional.
Bu qonunga muvofiq, A+V→S ko’rinishda amalga oshuvchi kimyoviy reaktsiyada reaktsiya tezligi kuyidagicha ifodalanadi:
v qk[A]۰ [B]
Bu yerda: v –kimyoviy reaktsiya tezligi, [A],[B]- kimyoviy reaktsiyaga kirishayotgan AvaV moddalarning molg’/l b-n ifodalangan konts., K-tezlik konstantasi.
Agar A qB q1 bo’lsa, u holda v qk ga teng bo’ladi. Demak,
K-qiymat reaktsiyaga kirishayotgan moddalarning kontsentratsiyasi 1 molg’/l ga teng bo’lgan holatdagi reaktsiya tezligi,yahni solishtirma tezlik hisoblanadi. K-qiymati reaktsiyaga kirishuvchi reagentlar tabiatiga, haroratiga va katalizatorlar ishtirokiga bog’liq bo’lib, moddalar kontsentratsiyasiga bog’liq emas.
Kimyoviy reaktsiya tezligiga harorat o’zgarishlari-ning tahsiri asosida quyidagi jarayon yotadi.Yahni kimyo-viy reaktsiyalarda reaktsiyaga kirishuvchi atom va molekula-larning qo’zg’alish holatiga o’tishi natijasida ularning reaktsiyaga kirishish faolligi ortadi. Bu zarrachalarning qo’zg’alish holatiga o’tkazish uchun reaktsiya haroratini oshirish talab etiladi.
Kimyoviy reaktsiya tezligiga harorat o’zgarishlariga bog’liq o’zgarishini dastlab Ya.Vant-Goff tajribalar asosida kashf qilgan va bu qonuniyat quyidagicha ifodalanadi:
Vant-Goff qonuni
Harorat har 10° Sga oshirilganda kimyoviy reaktsiya tezligi o’rtacha 2-4 marta ortadi.
tqV0γ ∆t/10
Bu tenglamada γ-harorat 10° Sga ko’tarilganda kimyoviy reaktsiya tezligining necha marta ortishini ko’rsatuvchi sonni ifodalaydi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
