ว30232 จลนศาสตร เคมีและสมดลเคมี ว30232...

ว30232 จลนศาสตรเคมและสมดลเคมว30232 จลนศาสตรเคมและสมดลเคม

1

เกณฑการใหคะแนน

กอนสอบกลางภาค 15 คะแนนการทดลอง

แบบฝกหด

การสอบยอย

สอบกลางภาค 20 คะแนนสอบกลางภาค 20 คะแนน

หลงสอบกลางภาค 15 คะแนนหลงสอบกลางภาค 15 คะแนน

10 ความประพฤต

คณลกษณะ 10 คะแนน พฤตกรรมการเรยน

การรวมกจกรรม

สอบปลายภาค 40 คะแนน2

กตกา-หามปวย ลา ขาด ยกเวนจาเปนจรงๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆ ๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆ

-หามเขาหองเรยนสายเกน 5-10 นาท ยกเวนวนมกจกรรมโรงเรยน

10 2 / 1 ถามาเกน 10 นาท จานวน 2 ครง/คะแนนจตพสย 1 คะแนน

-ใสเสอกาวนทกครงททาการทดลอง (หกจากคะแนน lab 1คะแนน)

-บรหารเวลาตามกาหนด สงรายงานตรงเวลา

ป -เกบลางอปกรณทกครงททาการทดลอง

-หามหยอกลอกนขณะทาปฏบตการ

คะแนนสาหรบรายงานการทดลอง 10 คะแนน/รายงาน 1 ฉบบ

ใ ป ไ ใหสงรายงานหลงจากทาปฏบตการไมเกนหนงอาทตย3

เนอหา (19 ป )เนอหา (19 สปดาห)

• อตราการเกดปฏกรยาสอบกลางภาค

• สมดลเคมสอบกลางภาค

• กรด-เบส สอบปลายภาค

4

อตราการเกดปฏกรยา

สรหทย ศรขวญใจครวชาการ สาขาเคม

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ

5

Out line

Introduction and Rate of Reaction Calculation

How does a reaction occur ?Collision theoryTransition state theoryy

Energy and extent of reactionEnergy and extent of reaction6

Out line (Cont.)

Factor affecting the Rate of Factor affecting the Rate of a Reaction

Concentration Rate lawSurface areaTemperatureTemperatureCatalysts and inhibitor

7

When the reaction occur

bubble occursbubble occurscolor changes

henergy changes

We will measure reaction rate from?m f m8

Distance = x m

Speed of ultra man = x

time9

reactant product

Rate = Amount of reactant consumed

T kTime takenOR

Rate =

Amount of product produced

Ti kTime taken

Unit of rate depend on nature of substance10

ถาปฏกรยาเปนดงน

A B C DA + B C + D

อตราการลดลงของสาร A = ปรมาณของสาร A ทลดลง

ระยะเวลาทเกดการเปลยนแปลง ∆t- ∆[A]

=

อตราการลดลงของสาร B = ปรมาณของสาร B ทลดลง

ระยะเวลาทเกดการเปลยนแปลง ∆t- ∆[B]

=

อตราการเกดของสาร C = ปรมาณของสาร C ทเพมขน

ป ป ∆t+ ∆[C]

=ระยะเวลาทเกดการเปลยนแปลง

อตราการเกดของสาร D = ปรมาณของสาร D ทเพมขน

∆t

+ ∆[D]=

ระยะเวลาทเกดการเปลยนแปลง ∆t=

11

A + 2B → C + 3D

อตราการเกดปฏกรยา = อตราการลดลงของA อตราการเกดปฏกรยา = อตราการลดลงของA

= 1/2อตราการลดลงของสารB

= อตราการเพมขนของสารC

= 1/3อตราการเพมขนของสารD

12

อตราการเกดปฏกรยาทคดจากสารแตละชนดจะตองเทากน

aA + bB cC + dDดงนน

อตราการเกดปฏกรยา = อตราการลดลงของสาร A1aฏ a

1= อตราการลดลงของสาร Bb

อตราการเกดสาร C1

อตราการลดลงของสาร B

= อตราการเกดสาร C1c

1 ส D1d= อตราการเกดสาร D

13

Ex . จากปฏกรยาตอไปน 2A (g) + B → 3C (g) + D (g)

ใ ใ 3 ไป เรมตนใชกาซ A 3 mol ในภาชนะ 500 cm3 เมอเวลาผานไป

25 วนาท วดปรมาณของกาซ D ทนท พบวาเกดขน 1 mol

จงคานวณหา

(ก) อตราการเกดกาซ C

(ข) อตราการลดลงของกาซ A

(ค) อตราการเกดปฏกรยา(ค) อตราการเกดปฏกรยา

วธทา

อตราการเกดของสาร D = ปรมาณของสาร D ทเพมขน

ระยะเวลาทเกดการเปลยนแปลง14

1125 = 0.04 mol/s = 0.04/500 cm3=

= 8 x 10-5 mol/cm3.s = 0.08 mol/l.s

ดงนน

อตราการเกดกาซ C = อตราการเกดสาร D13

อตราการเกดสาร C = 3 x 0.08 mol/l.s

0 24 l / l A

(ก)

= 0.24 mol / l.s Ans.15

(ข) อตราการลดลงของกาซ A

1 อตราการลดลงของสาร A = อตราการเกดสาร D2

A D

แทนคา

อตราการลดลงของสาร A = 2 x 0 08 mol/l s อตราการลดลงของสาร A = 2 x 0.08 mol/l.s

0 16 l/l= 0.16 mol/l.s Ans.

16

(ค) อตราการเกดปฏกรยา

1 1= อตราการเกดสาร C13 = อตราการเกดสาร D = อตราการลดลงของสาร A1

2

1 113= x 0.24 mol / l.s = 0.08 mol/l.s = x 0.16 mol/l.s1

2

= 0.08 mol/l.s Ans.

17

Ex. Express the rates of the following reactions in terms of the concentrations of reactants andin terms of the concentrations of reactants and products

(i) H2 + I2 2HI

(ii) 2N2O5 4NO2 + O2

Ans. (i) Rate = -∆[H2] = -∆[I2] = ∆[HI]

∆ ∆ ∆12∆t ∆t ∆t2

(ii) Rate = - ∆[N2O5] = ∆[NO2] = ∆[O2] 11 2 5 2 2

∆t ∆t ∆t142 18

ประเภทของอตราการเกดปฏกรยาเคม

อตราการเกดปฏกรยาเฉลยอตราการเกดปฏกรยาเฉลย

อตราการเกดปฏกรยา ณ ชวงเวลาอตราการเกดปฏกรยา ณ ชวงเวลา

อตราการเกดปฏกรยา ณ จดใดจดหนงของเวลาอตราการเกดปฏกรยา ณ จดใดจดหนงของเวลา

19

Consider general reaction

A + B C + D

1 Calculate average rate of the reaction?0.020

0.022

1. Calculate average rate of the reaction?

2.17 x 10-5 mol.dm-3.s-10.016

0.018

mol

.dm-3

)

0.012

0.014

Con

c. (m

250 sec

0.006

0.008

0.010

0 100 200 300 400 500 600

Time (sec)

20

Consider general reaction

A + B C + D0.020

0.022

2. Calculate rate of the reaction between 200-500 seconds ?0.016

0.018

mol

.dm-3

)

1.67 x 10-5 mol.dm-3.s-10.012

0.014

Con

c. (m

0.006

0.008

0.010

0 100 200 300 400 500 600

Time (sec)

21

Consider general reaction

A + B C + D0.020

0.022

3. Calculate rate of reaction at 250 seconds?0.016

0.018

mol

.dm-3

)

0.012

0.014

Con

c. (m

250 sec

0.006

0.008

0.010

0 100 200 300 400 500 600

Time (sec)

22

ตวอยาง

• จากปฏกรยา A → B [A] ลดลงจาก 0.1 mol L-1 เปน 0.083 mol L-1 ในเวลา 10.6 นาท อตราการเกดปฏกรยาเฉลยในชวงนมคาเทาใด

[ ] [ ] [ ]

อตราการเกดปฏกรยาหาไดจาก

[ ] [ ] [ ]

( ) 1

12

Lmol100.0083.011

−−Δ−

−=ΔΔ

−=t

AAtAr

( )

113 minLmol106.1 min6.10

o00.0083.0

−−− ⋅×=

−=

23

Ex. เมอใสโลหะอะลมเนยม (Al) จานวน 5.4 กรม ลงในสารละลาย

กรดไฮโดรคลอรกเขมขน จานวน 300 cm3 กรดไฮโดรคลอรกเขมขน จานวน 300 cm3

จะเกดปฏกรยาดงสมการ 2Al + 6HCl → 2AlCl + 3H2

จบเวลาทนททใสโลหะอะลมเนยมลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอรก จบเวลาทนททใสโลหะอะลมเนยมลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอรก

หลงจากเวลาผานไป 10 นาท พบวาโลหะอะลมเนยมยงเหลออย 4.86 กรม

จงคานวณหาอตราการเกดกาซ H และอตราการเกดปฏกรยา จงคานวณหาอตราการเกดกาซ H2 และอตราการเกดปฏกรยา

(Al มมวลอะตอม = 27)

Ans. อตราการเกดกาซไฮโดรเจน เทากบ 0.003 mol/minอตราการเกดปฏกรยา เทากบ 0.001 mol/min

24

Ex. ปฏกรยานเกดไดพรอมๆกน A → 2B และ A→Cโ B 0 6 l 1 C 0 2 l 1โดยอตราการเกดสาร B = 0.6 mol.s-1 และ C = 0.2 mol.s-1

เมอนาสารตงตนมา 5 mol ตองใชเวลากวนาทจงจะเกดปฏกรยาสมบรณ

ป เมอถอวาอตราการเกดปฏกรยามคาคงทตลอดการทดลอง

(Ans. 10 s)

Ex. กาซ AB2 สลายตวไดตามสมการ 2AB2 → 2AB + B2

ถาอตราการสลายตวของ AB2 = K1 mol.dm-3.s-12 1

แลวอตราการเกด B2 เปนเทาใด

(Ans. K1 /2 )( . K1 / )25

Ex. 5 ปฏกรยาออกซเดชนเปนดงน2 2

2 8 3 43 ( ) ( ) ( ) 2 ( )I aq S O aq I aq SO aq− − − −+ → +

0 3 3 1[ ] [ ]

4.5 10 . .it tI Ix mol dm s

− −

− − −−

=ถา

0it t−

โดย t0 = จดเรมตนของปฏกรยา , ti = เปนเวลาทปฏกรยาดาเนนไป i วนาท0 ฏ , i ฏ

แลวคาของ 0

2 24 4[ ] [ ]

it tSO SO− −−เทากบเทาใดในหนวย mol dm-3 s-1แลวคาของ

0it t−เทากบเทาใดในหนวย mol.dm .s

Ans. 3.0 x 10-3 mol.dm-3.s-126

ตวอยาง

• ปฏกรยาการเกดแอมโมเนย (Ammonia)ฏ ( )N2(g) + 3H2(g) →2NH3(g)

a)ถาความเขมขนของ NH3 เพมขนดวยa)ถาความเขมขนของ NH3 เพมขนดวยอตราการเกดเทากบ 0.024 mol L-1s-1

จงหาอตราการหายไปของ H2จงหาอตราการหายไปของ H2

b)อตราการเกดปฏกรยาเทากบเทาใด

27

How does a reaction occur?

“The collision theory”Th ff ti f lli i The effectives of collisions cause

sufficient energy right orientation&

Effective collision Ineffective collision

28

29

30

31

“The transition state theory”

X X X XX X

Y y Y Y+

Y y Y y Y YY y

transition state

Activated Complex

transition state

Ea = activation energyEa

Ea activation energy

32

“The transition state theory”

N N N NN N110 pm 140 pm

O O O O+

O O121 pm 150 pm

500 pm 500 pm 136 pm

O O O OOtransition state

Ea

33

ทฤษฎการชนกน + ทฤษฎสารเชงซอนทถกกระตน + คาพลงงานกอกมมนตฤ ฎ ฤ ฎ

อตราการเกดปฏกรยาเคม ขนกบฏ

• ความถในการชนกนของอนภาค

• จานวนอนภาคทมพลงงานสง

• คาพลงงานกอกมมนต

34

Energy and extent of reaction

energy

Ea

Reactant

Product

ΔH

a

Exothermic reaction Endothermic reactionProgress of reaction

Energy BEn gy

Ea1

Ea2 Ea3

∆EA

B

Progress of reaction 35

Factor affecting the Rate of a Reaction

concentration

Most chemical reaction occur

High concentration High concentration

high molecules

high collision of molecules 36

ถาอตราการเกดปฏกรยาขนกบความเขมขน จะขนกบสารตวใดถาอตราการเกดปฏกรยาขนกบความเขมขน จะขนกบสารตวใด??Factor ;concentration

ใ l ใช Rate law มาอธบาย

A + B product

V (Rate) α [A]m[B]n

p

V = k[A]m[B]nV = k[A] [B]

k = คาคงทของอตรา[A] [B] = A B [A], [B] = ความเขมขนของสาร A และ สาร B ตามลาดบn, m = อนดบของปฏกรยา หาไดจากการทดลองเทานน 37

อนดบปฏกรยา (Reaction order)Factor ;concentration

ตวอยางปฏกรยาเคม กฏอตรา อนดบ หนวยคาคงท (k)

H2 + Cl2 → 2HCl R = k 0 mol.dm-3.s-1

2HI → H2 + I2 R = k[HI] 1 s-1

CH3COH → CO + CH4

2NO + 2 H2 → N2 +

R = k[CH3COH]2

R = k[NO]2[H2]

2

3

dm3.mol-1.s-1

(dm3)2 (mol-1)2 s-12NO 2 H2 → N2 2H2O

R k[NO] [H2] 3 (dm ) .(mol ) .s

กาหนด อตราการเกดปฏกรยามหนวยเปน mol.dm-3.s-138

ตวอยางการคานวณFactor ;concentration

จากปฏกรยา 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) ซงเกดท 25°Cมขอมลดงตอไปน

การทดลอง

ท

ความเขมขนเรมตนของ

NO (mol.dm-3)ความเขมขนเรมตนของ

O2 (mol.dm-3)

อตราเรมตนของการเกด

(mol.dm-3.s-1)

12

0.010 01

0.010 02

0.0070 0142

34

0.010.010 02

0.020.030 03

0.0140.0210 0844 0.02 0.03 0.084

จงหาจงหา

อนดบของปฏกรยา, กฎอตรา, คาคงทของปฏกรยา 39

วธทาวธทา จากปฏกรยา 2NO (g) + O2 (g) → 2NO2 (g)

Factor ;concentration

V = k[NO]n[O2]m

หา n จากการทดลองท 3 & 4 ; แทนคา หา m จากการทดลองท 1 & 2 ; แทนคา

0.021 = k[0.01]n[0.03]m

0.084 = k[0.02]n[0.03]m…(1)

…(2)

0.007 = k[0.01]n[0.01]m

0.014 = k[0.01]n[0.02]m…(3)

…(4)

(2)/(1) ; 0.084 k[0.02]n[0.03]m=(4)/(3) ; 0.014 k[0.01]n[0.02]m=

0.021 k[0.01]n[0.03]m

4 = 22 = 2n

0.007 k[0.01]n[0.01]m

2 = 21 = 2m

ดงนน n = 2 ดงนน m = 1 40

Factor ;concentration

ดงนน กฎอตรา คอ V = k[NO]2[O2] ...Ans

และคาคงทของอตรา (k)

หาจาก

เลอกการทดลองท 1 ; แทนคาเลอกการทดลองท 1 ; แทนคา0.007 mol.dm-3.s-1 = k[0.01 mol.dm-3]2[0.01 mol.dm-3]

k = 7.0 x 10-3 s-1

1.0 x 10-6 mol2.dm-6

k = 7.0 x 103 dm-6.mol-2 .s-1 …Ans 41

แบบฝกหด จงคานวณFactor ;concentration

จากปฏกรยา NO2 (g) + CO (g) NO (g) + CO2 ซงเกดท 25°Cมขอมลดงตอไปน

การทดลอง

ท

ความเขมขนเรมตนของ

CO (mol.dm-3)ความเขมขนเรมตนของ

NO2 (mol.dm-3)

อตราเรมตนของการเกด

NO2 (mol.dm-3.s-1)

12

0.100 10

0.100 40

0.00500 08002

30.100.20

0.400.10

0.08000.0050

จงหาจงหา

อนดบของปฏกรยา, กฎอตรา, คาคงทของปฏกรยา 42

แบบฝกหด จงคานวณ

จงหาจงหา

อนดบของปฏกรยา, กฎอตรา, คาคงทของปฏกรยา,

ถา [A] = 0 1 [B] = 0 02 [C] = 0 01 อตราเรวในปฏกรยามคาเทาใดถา [A] = 0.1, [B] = 0.02, [C] = 0.01 อตราเรวในปฏกรยามคาเทาใด

43

Reaction mechanism

ปฏกรยาทพบเหนโดยสวนใหญไมไดเกดขนตอนเดยว ฏ ญ

แตจะเกดหลายขนตอน เปนขนตอนยอยๆ

เรยก ปฏกรยาขนปฐม (elementary reaction)ฏ ฐ ( y )

2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2H2O (g)เชน ปฏกรยา

ปฏกรยานเกดขน 2 ขนตอน ดงน

2NO + H → N + H O (1) slow reactionslow reaction2NO + H2 → N2 + H2O2 …(1)

H2O2 + H2 → 2H2O …(2)fast reactionfast reaction

slow reactionslow reaction

(1) + (2) 2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2H2O (g)

เรยก H2O2 เปนสารมธยนต (intermediate) 44

ขนกาหนดอตรา Rate determining step

2NO + H2 → N2 + H2O2 …(1)

H O + H → 2H O (2)

slow reactionslow reaction

H2O2 + H2 → 2H2O …(2)fast reactionfast reaction

2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2H2O (g)

ไมใช V = k[NO]2[H2]2

ดงนนอตราการเกดปฏกรยาขนกบขนท 1

ดงนน กฎอตรา คอ V = k[NO]2[H2] 45

Types of elementary reactionUnimolecular reactionUnimolecular reaction

Bimolecular reaction

Termolecular reaction

46

47

48

ตวอยาง ในการสลายตวของสาร N2O จะมกลไก 2 ขนตอน ดงน2

ขนท 1 N2O → N2 + O2 2

ขนท 2 N2O + O → N2 + O2

กฎอตราทไดจากการทดลองคอ r = k[N2O]

ก. จงเขยนสมการแสดงปฏกรยารวม

ข. สารใดเปนสารมธยนต

ค. กระบวนการปฐมทงสองขนมอตราการเกดตางกนอยางไร

49

Ex.

50

Integrated rate laws

Zero-order reactions

เชนเชน

Rate = k

d[A] = -kdt

[A]t-[A]0 = -kt 51

เมอแทน [A]t = [A]0/2 ลงไปใน [A]t-[A]0 = -ktt 0 t 0

จะไดวา

52

First-order reactions

53

54

55

56

57

58

Ex.

59

(a)(a)

60

(b)

61

62

Factor ;surface area

“Increasing the possibility of molecules g p yof reactants coming near each other”

63

1 cube 64 cubes

4 cm

4 cm 1 cm

one surface of cube= 4 x 4 = 16 cm2

one surface of cube= 1 x 1 = 1 cm2

six surface of cube 2

six surface of cube = 6 x 16 = 96 cm2 = 6 x 1 = 6 cm2

l f Total area of 64 cubes = 64 x 6 = 384 cm2

Factor ;surface area64

If the each cube is divided into cubes having each side equal to 0 1 cm having each side equal to 0.1 cm, and then the surface area of cube is …..

3840 cm2

=6 x 0.01 cm2 x 6400 cubes

Factor ;surface area65

Factor: Surface Area

When reactants have more surface have more surface area, the molecules

can be closer can be closer together

M l l t b l t h tiMolecules must be close to have a reaction66

Chalk ReactionChalk Reaction

• Chalk that hasChalk that has been crushed into powder reactspowder reacts faster than a piece of chalkof chalk

• Why?P d h• Powder has more surface area! Chalk (CaCO3) and

id (HCl)acid (HCl)67

Factor ; temperature

T1 low temperature

โมเลกล

1

T hi h t t

Ea

จานวน

T2 high temperature

พลงงานจลนพลงงานจลน

คอ จานวนโมเลกลทมพลงงานสงพอทอณหภม T1

+ คอ จานวนโมเลกลทมพลงงานสงพอทอณหภม T268

Two ReactionsTwo ReactionsR = k1[A][B] T1R k1[A][B] T1

R = k [A][B] TR = k2[A][B] T2

If [A] and [B] stay the same,but temperature changes the rate (R) will change andchanges, the rate (R) will change and

k i t l kk1 is not equal to k269

Arrhenius Equationq

k R t C t tk = Rate Constant

A = Frequency Factor

Ea = Activation Energy

R = Gas Constant = 8.314 J/K*mol

T = Absolute Temperature

70

• Re-arrange the equation to be for a graph of a straight line

E= 2.303RTEAlogklog a−=

71

ln (k)ln (k) Slope = -Ea/R

1/T

72

We can find Ea if we have data from two temperatures

TT1

TT2

Solve T2 - T1 Hint:

73

There are two ways to find EThere are two ways to find Ea

• If you have two data points use thisIf you have two data points, use this equation:

• If you have many data points, graph 1/T vs. ln(k) and calculate the slope.

ln (k) Slope = Ea/R

1/T 74

Calculate the activation energy (Ea) using all of the data pointsall of the data points

75

76

77

The reaction is given by following equation

O3(g) → O2(g) + O(g)

The rate constant at 700 K was measured as 4.85 x 104 M-1.s-1

and that at 1000 K was measured as 5.90 x 106 M-1.s-1. Find the activation energy for the reaction in kJ/molFind the activation energy for the reaction in kJ/mol

⎟⎞

⎜⎛a2 11Ekl ⎟⎟

⎠⎜⎜⎝

−=21

a

1

2

TT2.303Rklog

Ans.

78

Factor ; catalysts and inhibitors

79

Factor ; catalysts and inhibitors

Catalysis is divided into two types:

Homogeneous catalysis

Heterogeneous catalysisตวเรงปฏกรยาเอกพนธ ตวเรงปฏกรยาววธพนธ

C H (g) + H (g) → C H (g)very slow

2KClO3 (s) → 2KCl (s) +3O2 (g)MnO2(s) C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)

H ( ) H ( ) H ( )Pt

very fast

C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)

80

Catalysts and InhibitorsCatalysts and Inhibitors

• A catalyst is a substance that increasesA catalyst is a substance that increases the rate of a reaction

• Catalysts do not change during a reaction• Catalysts do not change during a reaction– Catalysts do not get used up

C t l t t t t d t– Catalysts are not reactants or products• Inhibitors make catalysts less effective

81

Factor ; catalysts and inhibitors

Catalysts work by decreasing the activation energy. gy

They do not change the ∆E of the reaction or the equilibrium concentration.the equilibrium concentration.

82

Two types of catalystsTwo types of catalysts

• HomogeneousHomogeneous– Is in the same phase as the reactants

M O ( )

• Heterogeneous2KClO3 (s) → 2KCl (s) +3O2 (g)

MnO2(s)

Heterogeneous– Is in a different phase than the reactants

very slowC2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)

very slow

very fast

C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)Pt

very fast

83

Homogeneous CatalystsHomogeneous Catalysts

• Exist in the same phase as the reactantsExist in the same phase as the reactants• For example, hydrogen peroxide breaks down to

water and oxygen when it is catalyzed by iodine.yg y y• H2O2 and Iodine are in the aqueous phase

How does Iodine speed this reaction?

Wh isn’t Iodine in the eq ation for the reaction?Why isn’t Iodine in the equation for the reaction?84

• Iodine is produced in the first step• Iodine is consumed in the second step• Iodine is consumed in the second step• Iodine does not appear in the overall

ti it b d i d ireaction, it can be used again and again• Iodine changes the Ea from 76 kJ/mol to

19 kJ/mol!85

Another Homogeneous CatalystAnother Homogeneous Catalyst

Which substance is the catalyst?Which substance is the catalyst?

Why is it considered to be homogeneous?

86

Heterogeneous CatalystsHeterogeneous Catalysts

• Exist in a different phase as the reactantsExist in a different phase as the reactants

U ll h t t l t lid• Usually heterogeneous catalysts are solid and the reactants are liquid or gas

• How do heterogeneous catalysts speed up g y p preactions?

87

Heterogeneous CatalystsHeterogeneous Catalysts

88

Catalyst Animationy

89

Catalytic Converter

90

Catalysts in the bodyCatalysts in the body• Enzymes are proteins that act as catalystsEnzymes are proteins that act as catalysts

in living organisms • They are essential for life• They are essential for life• Enzymes have many functions, including

digesting food and making new cellsdigesting food and making new cells

91

E + S --> ES --> E + PE + S > ES > E + P

• Enzymes bring substrates close togetherEnzymes bring substrates close together so they can react to form products

“Substrate” means “reactant”– Substrate means reactant• The active site is where the substrate fits

92

Inhibitors control enzymesInhibitors control enzymes

• Inhibitors slow reactions by changing theInhibitors slow reactions by changing the enzyme so the substrate doesn’t fit

• There are two types of inhibitors• There are two types of inhibitors– Competetive

N t ti– Noncompetetive

93

Competitive InhibitorsCompetitive Inhibitors

• Competitive inhibitors fit in the active siteCompetitive inhibitors fit in the active siteof the enzyme

• The substrate cannot reach the enzyme• The substrate cannot reach the enzyme because the inhibitor blocks itTh b d d i hibit t• The body uses enzymes and inhibitors to control reaction rates

94

95

Noncompetitive InhibitorNoncompetitive Inhibitor

• Noncompetitive inhibitors bind to the enzyme,Noncompetitive inhibitors bind to the enzyme, but not at the active site

• When the inhibitor is on the enzyme, the active y ,site changes

• The substrate cannot fit in the new active site

96

E A i tiEnzyme Animation

97

ConclusionConclusion

• Catalysts speed reactions without gettingCatalysts speed reactions without getting used up

• Inhibitors slow catalysts down

• Enzymes are specialized proteins that act y p pas catalysts in living organism

98

C2H4 → C2H6Pt

99

ตวเรงทางชวภาพ : เอนไซมเอนไซม คอ ตวเรงปฏกรยาทางชวภาพ เปนสารประกอบพวกโปรตน

ป สามารถลดพลงงานกอกมมนตของปฏกรยา

เอนไซม จะเรงเฉพาะชนดของปฏกรยา และชนดของสารทเขาทาปฏกรยา

E + S → ES≠ → PE S → ES → P

E E เปนตวเรงปฏกรยา (เอนไซม) S เปนสารตงตนเรยกวา สบสเตรต P เปนสารผลตภณฑ P เปนสารผลตภณฑ

100

t l icatalysis

inhibit rinhibitor

101

จบเรอง ปฏกรยาเคม แลวคะฏ

102