Гидролиз сахарозы в кислом растворе характеризуется энергией активации 107 кДж/моль. В присутствии фермента фрукто-фуранозилазы энергия акти...
Условие:
Решение:
Для определения во сколько раз уменьшится период полупревращения при каталитической реакции, мы можем использовать уравнение Аррениуса:
k = A * exp(-Ea/RT),
где k - скорость реакции, A - предэкспоненциальный множитель, Ea - энергия активации, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Период полупревращения (t1/2) связан со скоростью реакции следующим образом:
t1/2 = ln(2) / k.
Для исходной реакции без катализатора, энергия активации (Ea1) равна 107 кДж/моль, а для реакции с катализатором (Ea2) - 40 кДж/моль.
Так как величина предэкспоненциального множителя не меняется, мы можем сократить его из уравнения Аррениуса.
Теперь мы можем выразить отношение скоростей реакций (k1 и k2) с помощью уравнения Аррениуса:
k1 / k2 = exp((Ea1 - Ea2) / RT).
Теперь мы можем выразить отношение периодов полупревращения (t1/2_1 и t1/2_2) с помощью уравнения для скорости реакции:
t1/2_1 / t1/2_2 = k2 / k1.
Подставляя значения энергии активации и температуры, мы можем рассчитать это отношение:
t1/2_1 / t1/2_2 = exp((Ea1 - Ea2) / RT) = exp((107 - 40) / (8.314 * 310)).
Вычислив это выражение, мы получим отношение периодов полупревращения для каталитической реакции.