作者jg065 (相信"相信的力量")
看板Chemistry
标题Re: [问题] Catalytic reaction
时间Sat Jan 26 02:43:16 2013
※ 引述《gg56648 (ha)》之铭言:
: 写题目有个地方一直搞不懂...
: 题目如下:
: Rate constant
: A catalytic reaction ( A ---> R ) : A + E ---> X k1
: X ---> A + E k2
: X ---> R + E k3
: E is the catalyst with [E0] = [E] + [X], [E0] is the initial [E].
: 1. Express the R formation rate as a function of ki(i=1~3),[A],and [E0].
: Also list assumptions made.
: 2. Show that the above mechanism can explain the fact that the rate is
: proportional to [E0] under low [A]
: 第一题 :
: 假设 X 反应快速,利用Steady-state approximation
: 算出 R formation rate = k1 k3 [E0][A] / (k1[A] + k2 + k3)
: 第二题 :
: 将 R formation rate 的式子上下都除以[A],因为 low [A]
: 最後变成 k1k3[E0][A] / (k2 + k3)
: 总感觉答案怪怪的,虽然也有正比於[E0]
: 但是不管[A]在高浓度还是低浓度都是正比[E0],或是哪里有错?? @_@
Steady-state approximation
d[X]
------ = k1[A][E] - k2[X] - k3[X] = 0
dt
Mass balance
E0 = [E] + [X]
A0 = [A] + [X] + [R]
代入上式得到
d[X]
------ = k1(A0-[X]-[R])(E0-[X]) - k2[X] - k3[X] = 0
dt
一般情况下,先假设 E0 << A0
那[X]一定小於E0,所以[X] << A0
再来是考虑initial rate的话,一开始[R]几乎是0
所以 (A0-[X]-[R]) 约等於 A0
最後可解得
k1*E0*A0
[X] = -----------------
k1*A0 + k2 + k3
再代入R = k3*[X]
得到
k3*k1*E0*A0
R = ----------------- 正比E0
k1*A0 + k2 + k3
所以这个式子能解出来,本身就已假设是 low E0
high E0的解又是另一回事了...
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