Đang tải... (xem toàn văn)
50 chuyên đề Olympiad Hóa học Nhiệt động học Động hóa học 3 1 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Lời mở đầu Các bạn độc giả thân mến Trên tay bạn là bộ sách 50 CHUYÊN ĐỀ OLYMPIAD HÓA. CÓ ĐÁP ÁN
50 chuyên đề Olympiad Hóa học Nhiệt động học & Động hóa học Lời mở đầu Các bạn độc giả thân mến Trên tay bạn sách 50 CHUYÊN ĐỀ OLYMPIAD HÓA HỌC - tuyển tập câu hỏi đề thi Olympiad quốc tế nhiều quốc gia giới năm gần đây, phân chia chi tiết thành 50 chuyên đề nhỏ Từ cách 15 năm, [cựu] quản trị viên box Hóa học OlympiaVN (nay Tạp chí KEM & website sachhoahoc.xyz) bắt đầu biên soạn tài liệu tương tự, lưu hành nội - gọi Compilation Tuy nhiên, Compilation trước bị giới hạn mặt nội dung (chủ yếu đề thi HSGQG Việt Nam IChO, với đề thi Olympiad khoảng 3, nước), nhân lực thời gian có hạn nên phân chia chuyên mục chưa thực chi tiết, chia thành phần lớn chưa chia nhỏ thành mảng chun đề sâu Chính vậy, năm 2018-2019, định biên soạn lại sách này, với cập nhật thêm đề thi từ nhiều quốc gia giới (đặc biệt nước có truyền thống Olympiad Hóa học Trung Quốc, Nga nước Soviet cũ, quốc gia khu vực Baltic, ) quan trọng phân chia nội dung chi tiết hơn, với lĩnh vực, 50 chuyên đề - cố gắng bám sát khung chương trình IChO khả Hi vọng rằng, với tuyển tập này, lời đáp cho câu hỏi: "Có đề thi Olympiad Hóa học?" mà nhiều độc giả, đặc biệt bạn học sinh THPT, vốn thường thắc mắc - phần sáng tỏ Lưu ý tuyển tập chọn lọc câu hỏi từ đề thi Olympiad, bạn cần phải có tảng kiến thức tương đối vững Hóa học phổ thơng chun sâu để trước bắt đầu với hành trình chinh phục kiến thức Ngoài ra, tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu nên tuyển tập chưa có thống mặt danh pháp, mong bạn bỏ qua cho bất tiện Chúc bạn tìm thấy niềm vui học tập | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Mục lục Chun đề 20: Nguyên lí thứ enthalpy Bài Bài Bài 10 Bài 13 Bài 16 Bài 19 Bài 25 Bài 27 Bài 10 31 Bài 11 32 Bài 12 34 Bài 13 35 Bài 14 36 Bài 15 39 Bài 16 40 Bài 17 41 Bài 18 42 Bài 19 45 Bài 20 48 Chuyên đề 21: Entropy lượng tự 51 Bài 51 Bài 53 Bài 55 Bài 59 Bài 61 Bài 63 Bài 66 Bài 68 Bài 71 Bài 10 72 Bài 11 74 Bài 12 78 Bài 13 83 Bài 14 87 Bài 15 90 Bài 16 94 Chuyên đề 22: Giản đồ phase 97 Bài 97 Bài 98 Bài 101 Bài 103 Bài 106 Bài 110 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Bài 112 Bài 115 Bài 118 Chuyên đề 23: Cân hóa học 122 Bài 122 Bài 123 Bài 124 Bài 125 Bài 126 Bài 129 Bài 134 Bài 137 Bài 139 Bài 10 141 Bài 11 143 Bài 12 144 Bài 13 146 Bài 14 149 Bài 15 150 Bài 16 152 Bài 17 154 Bài 18 156 Bài 19 158 Bài 20 162 Bài 21 164 Bài 22 165 Bài 23 166 Bài 24 168 Bài 25 170 Bài 26 173 Bài 27 176 Bài 28 180 Bài 29 182 Bài 30 185 Bài 31 187 Bài 32 191 Bài 33 197 Chuyên đề 24: Tốc độ phản ứng 201 Bài 201 Bài 202 Bài 204 Bài 206 Bài 208 Bài 209 Bài 211 Bài 213 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Bài 215 Bài 10 216 Bài 11 218 Bài 12 220 Bài 13 223 Bài 14 229 Bài 15 233 Bài 16 235 Bài 17 240 Bài 18 244 Bài 19 247 Bài 20 249 Bài 21 256 Bài 22 260 Bài 23 263 Bài 24 265 Bài 25 268 Bài 26 271 Bài 27 274 Bài 28 277 Bài 29 280 Chuyên đề 25: Trạng thái dừng chế phản ứng 283 Bài 283 Bài 285 Bài 286 Bài 287 Bài 288 Bài 290 Bài 292 Bài 297 Bài 10 298 Bài 11 301 Bài 12 305 Bài 13 308 Bài 14 310 Bài 15 312 Bài 16 314 Bài 17 316 Bài 18 319 Bài 19 322 Bài 20 325 Bài 21 328 Bài 22 331 Bài 23 334 Bài 24 337 Bài 25 341 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Bài 26 344 Chuyên đề 26: Năng lượng hoạt hóa ảnh hưởng nhiệt độ 351 Bài 351 Bài 352 Bài 353 Bài 357 Bài 360 Bài 362 Bài 370 Chuyên đề 27: Xúc tác - Enzyme 375 Bài 375 Bài 377 Bài 380 Bài 381 Bài 386 Bài 388 Bài 393 Bài 394 Bài 396 Bài 10 398 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Chuyên đề 20: Nguyên lí thứ enthalpy Bài Một phim khoa học viễn tưởng hành tinh Hạnh Phúc kể cư dân hành tinh dùng thang nhiệt độ oN tương tự thang oC Trong thang oN, nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi H2 (chất diện nhiều hành tinh này) chọn 0oN 100oN Cư dân hành tinh biết tính chất khí lý tưởng họ thấy với n mol khí cho trước giá trị P.V 28 atm dm3 0oN 40 atm.dm3 100oN Hãy cho biết 0oK thang nhiệt độ tuyệt đối tương ứng với oN thang nhiệt độ cư dân hành tinh Hướng dẫn Vì cư dân hành tinh Hạnh Phúc biết phương trình khí lý tưởng, giả thiết họ viết phương trình PV = nRT hai nhiệt độ 0oN 100oN Từ tương tự phương trình đổi từ oC sang độ K (K = oC + 273), ta có phương trình đổi từ oN sang oK sau: K = T1 + 0oN (1) Trong T1 số hạng chuyển đổi Theo đề ta có: - Tại Ta = 0oN PaVa = 28 atm.dm3 = nR(T1 + 0oN) = n.8,314(T1 + o N) (2) - Tại Tb = 100oN 100oN) (3) PaVa = 40 atm.dm3 = nR(T1 + 100oN) = n.8,314(T1 + Từ (2) (3) ta có T1 = 233,33 Do theo (1) 0K tương ứng với – 233,33 = -233,33oN Vậy 0oK thang nhiệt độ tuyệt đối tương ứng với 233,33oN thang nhiệt độ cư dân hành tinh Hạnh Phúc | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Bài Phương trình trạng thái khí lý tưởng PV = nRT thường phù hợp để tính tốn trạng thái khí thực áp suất thấp nhiệt độ cao (lúc khí thực có tính chất gần với khí lý tưởng) Để tính tốn xác hơn, van der Waals đưa phương trình trạng thái khí thực sau: [Pđo + a n ](V – nb) = nRT V n a) Giải thích ý nghĩa hai số hạng hiệu chỉnh cho áp suất a thể V tích (nb) phương trình van der Waals b) Cho 25g khí Ar bình tích 1,5 dm3 30oC Áp suất khí coi Ar khí lý tưởng? Nếu coi Ar khí thực? Cho biết: Hằng số van der Waals Ar: a = 1,337 dm6.atm.mol-2; b = 3,20.10-2 dm3.mol-1 Một mẫu chứa 2,0 mol CO2 chiếm thể tích cố định 15,0 dm3 300K Khi cung cấp cho mẫu 2,35 kJ lượng dạng nhiệt, nhiệt độ mẫu tăng lên thành 341K Giả thiết CO2 khí van der Waals (khí thực), tính giá trị A, ∆U, ∆H cho trình Cho biết số van der Waals b CO2 4,3.10-2 dm3.mol-1 Hướng dẫn a) Ý nghĩa hai số hạng hiệu chỉnh: - Vì thân phân tử khí thực chiếm phần thể tích (khác với giả thiết khí lý tưởng coi phân tử khí chất điểm khơng tích) nên phần khơng gian tự phân tử khí thực chuyển động thực tế V – nb Ở nb thể tích riêng phần n mol phân tử khí Do áp suất (trên lý nRT thuyết) khí tác dụng lên thành bình là: P' = V − nb - Tuy nhiên thực tế khí thực có lực hấp dẫn (lực hút van der Waals) Hệ áp suất phân tử khí tác dụng lên thành bình (cũng giá trị đo được) Pđo nhỏ P’ Vì số hạng | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM n a gọi áp suất nội n mol khí thực (cũng đặc trưng V cho mức độ tương tác hấp dẫn phân tử khí thực) b) Phương trình khí lý tưởng có dạng PV = nRT, từ P = nRT/V Số mol khí n = 25/35,95 = 0,626 (mol) Vậy coi Ar khí lý tưởng P = 0,626.0,082.(30+273)/1,5 = 10,37 (atm) Nếu Ar khí thực: Từ phương trình van der Waals ta có: 2 Pđo = nRT 0,626 n 0,626.0.082(30 + 273) − a = − 1,337 = 10,28atm −2 V − nb V 1,5 − 0,626.3,20.10 1,5 Do trình cung cấp nhiệt điều kiện đẳng tích nên A = (vì A = -PdV, dV = 0) Trong điều kiện đẳng tích Q = ∆U = 2,35 kJ Do H = U + PV nên ∆H = ∆U + P∆V + V∆P, điều kiện đẳng tích ∆V = dẫn đến ∆H = ∆U + V∆P Từ phương trình van der Waals ta có: Pđo = RT a − Vm − b Vm Với Vm = V/n Từ ∆Pđo = RT RVT → H = U + Vm − b Vm − b Từ kiện đầu bài, ta có: Vm = 15/2 = 7,5 (dm3.mol-1); ∆T=341 – 300=41K; Vm – b=7,5 – 4,3.10-2 = 7,46 (dm3.mol-1) RVT 8,314.15,41 = = 685(J) = 0,685kJ Vm − b 7,46 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM (*) Thay số liệu có vào phương trình (*) ta có: ∆H = 2,35 + 0,685 = 3,035 kJ | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Bài Năm 2013 - 240 năm kể từ nhà hóa học Pháp Hilaire Rouelle phát urea 55 năm sau, Friedrich Wưhler - học trị Berzelius - lần tổng hợp urea từ chất vô Sự kiện làm chấn động học giả vốn tin tưởng vào thuyết lực sống suốt nửa đầu kỉ 19 Urea hợp chất bền, tồn tự nhiên Tuy nhiên bị phân hủy chậm dung dịch nước nhiệt độ thường pH trung tính 1) Viết phương trình thủy phân urea điều kiện thường Trong thể sống, thủy phân urea xúc tác urease enzyme Bảng cho liệu nồng độ sản phẩm thủy phân mốc thời gian xác định (kể từ bắt đầu phản ứng): Thời phút gian, 1⋅10-9 1⋅10-8 20 50 Nồng độ sản phẩm, М (khi khơng có enzyme) 3.38⋅1 0-14 3.37⋅1 0-13 6.75⋅1 0-4 1.7⋅103 5⋅10-3 Nồng độ sản phẩm, М (khi có urease enzyme) 0.197 0.722 0.76 0.76 0.76 2) 150 Dựa vào liệu bảng nồng độ sản phẩm, xác định a) số tốc độ phản ứng thủy phân urea (nồng độ ban đầu 0.38 M) khơng có có xúc tác urease nhiệt độ phòng (300 K) pH = b) thời gian bán hủy (nghĩa thời gian để phản ứng đạt độ chuyển hóa 50 %) với phản ứng tự thủy phân có enzyme c) sản phẩm phản ứng Urea hóa chất có sản lượng lớn, sử dụng chủ yếu làm phân đạm Trong công nghiệp, urea tổng hợp từ ammonia carbon dioxide Vấn đề nảy sinh việc xử lí nước thải từ dư lượng urea Tốc độ phản ứng tự thủy phân khơng đủ với q trình này, cách để 388 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM tăng tốc độ t hủy phân sử dụng xúc tác, ví dụ ZrO2 TiO2 Phản ứng diễn cách đun nóng, với đồng phân hóa urea tạo thành hợp chất trung gian, cuối sản phẩm cuối giống phản ứng tự thủy phân 3) a) Viết phương trình phản ứng tổng hợp urea cơng nghiệp b) Viết phương trình phản ứng thủy phân urea đun nóng xúc tác c) Tính xem lượng hoạt hóa phản ứng có xúc tác thay đổi so với phản ứng không xúc tác, biết số tốc độ tăng bậc (106) hệ số trước hàm mũ giữ E nguyên Phương trình Arrhenius: k = Aexp − a , T = 300 RT Urea có thể hầu hết động vật có vú, bao gồm người Nó tạo thành enzyme chu trình ornithine (chu trình Krebs-Henseleit) Chu trình chuỗi phản ứng xúc tác enzyme, dẫn đến đồng hóa NH3 (ở dạng NH4+) tổng hợp urea, tiết khỏi thể Chu trình ornithine gồm phản ứng, xúc tác enzyme riêng biệt (E1 - E5) Dưới sơ đồ chuyển hóa diễn chu trình ornithine Pi gốc phosphoric acid 389 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM 1) a) Vẽ cấu tạo chất X, Y, Z b) Những phân tử tạo thành carbon từ urea? 2) Diacetyl monooxime sử dụng thời gian dài để xác định chất lỏng sinh lí Trong dung dịch acid urea, chất tạo thành hợp chất khơng màu Q trình diễn theo giai đoạn Viết phương trình phản ứng xảy Hướng dẫn 1) O=C(NH2)2 + H2O → 2NH3 + CO2 2) Để tính số tốc độ, cần phải xác định bậc phản ứng Do phản ứng thủy phân urea diễn dung dịch nước, nước khơng tác nhân mà cịn mơi trường phản ứng, số mol (và nồng độ) cao nhiều so với lượng cần thiết cho phản ứng Trong trường hợp này, bậc phản ứng tương ứng với nước xem Do đó, tốc độ phản ứng thủy phân xác định theo nồng độ carbamide nên phản ứng bậc −dC / dt = kC C = C0e−kt lnC = lnC0 − kt 390 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Do kiện cho với sản phẩm phản ứng: ln (P − P) = lnP − kt k= P tln P − P Có thể thấy (trong bảng) [P]∞ = 0.76 M Đối với phản ứng khơng xúc tác k = 4.44⋅10-5 phút-1 Đối với phản ứng xúc tác, k = 3.108 phút-1 Tính chu kì bán hủy: Đối với phản ứng không xúc tác t1/2 = ln2 = 1.56 104 phút k Đối với phản ứng xúc tác t1/2 = 2.31 10−9 phút, xấp xỉ 14 micro-giây 3) a) NH3 + CO2 NH2COONH4 NH2COONH4 (NH2)2CO + H2O b) CO(NH2)2 → NH4OCN NH4OCN + Н2O → 2NH3 + CO2 c) E A = RT ln k xt k kxt Chênh lệch lượng hoạt hóa 34442 J/mol hay khoảng 34 kJ/mol 4) 391 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM 5) 392 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Bài Nghiên cứu phản ứng enzym ATPaza tác dụng lên ATP 20°C với nồng độ enzym [E]0 = 20 nmol/L Thí nghiệm động học 0.800 μmol/L ATP, sau 10s lượng diện 0.703 μmol/L Ở thí nghiệm thứ hai nồng độ ATP giảm từ 3.00 μmol/L xuống 2.83 μmol/L khoảng thời gian 1) Tính tốc độ đầu phản ứng xúc tác enzym 2) Tính số Michaelis-Menten tốc độ cực đại phản ứn 3) Xác định số luân chuyển enzyme? Hướng dẫn 1) v = c t v(0.8) = 0.8 − 0.703 0.1 v(3.0) = Tốc độ đầu: v(0.8) = 0.97 µmol/L.s − 2.83 0.1 v(3.0) = 1.7 µmol/L.s 2) v= vMAX [S] KM + [S] 0.97 = vMAX 0.8 v 3 1.7 = MAX KM + 0.8 KM + ⇒ 0.97·KM + 0.776 = 0.8·vMAX ⇒ 1.7·KM + 5.10 = 3·vMAX 1.55·KM = 1.652 ⇒ 2.91·KM + 2.328 = 2.4·vMA 1.36·KM + 4.08 = 2.4·vMAX KM = 1.13 2.81·1.13+ 2.328 = 2.4·vMAX ⇒ vMAX = 2.34 Vậy: Hằng số Michaelis-Menten: 1.13 μmol/L Tốc độ cực đại: 2,34 µmol/L.s vMAX 2.34 10−6 = = 117 s −1 3) Số luân chuyển : WZ = −9 [E]0 20 10 393 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Bài Phản ứng xúc tác enzym biểu diễn dạng S → P S chất P sản phẩm Bảng kết xác định tốc độ phản ứng thay đổi nồng độ chất nền: Thí nghiệm [S], M 1.0 x 10-2 1.0 x 10-3 1.0 x 10-4 7.5 x 10-5 6.25 x 10-6 v0, M/mi n 75.0 74.9 60.0 25.25 15.0 1) Xác định vmax KM suy luận phương trình Michaelis – Menten Khơng phép dùng đồ thị 2) Xác định giá trị vo nồng độ chất 2,5.10-5 5.10-5 M 3) Xác định giá trị vo nồng độ chất 0,02 M 4) Xác định giá trị vo nồng độ enzym tăng gấp lần Lúc nồng độ chất 1.10-4 M 5) Nồng độ chất 0,04 M Xác định nồng độ sản phẩm sau phút Hướng dẫn 1) Có thể cho tăng nồng độ chất đầu thí nghiệm không làm thay đổi lớn tốc độ phản ứng Tức đạt giá trị Vmax= 75 µM/min.Km tính từ phương trình MichaelisMenten cách sử dụng giá trị từ thí nghiệm (sự khác biệt tốc độ hai phương trình nhỏ) v0 = Vmax S 75·10−4 60 = Km = 2.5·10 −5 M Km + S Km + 10 −4 Làm thí nghiệm and cho giá trị Km 2) [S] = 2.5 x 10-5M, giá trị Km Như tốc độ đầu nửa tốc độ cực đại: v0= Vmax/2 = 75/2 = 37.5 µM/min [S] = x 10-5M 394 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM v0 = Vmax S 75·(5·10−5 ) v0 = v = 50M / Km + S 2.5·10 −5 + 5·10 −5 3) [S] = 0.02M (Km = 2.5 x 105) [S] = 800Km, [S]>>Km, v0= Vmax= 75µM/min 4) Vmax = kkat[E]0 Sự tăng nồng độ enzym gấp lần làm tăng Vmax lền lần Tốc độ tăng lần [S ] = 10-4M, v0= 60 µM/min, v0(mới) = 120 µM/min 5) [S] = 0.04M [S]>>Km, có nghĩa phản ứng có bậc V = P/t, [P] = Vmax x t, [P] = (75µM/min) x = 225µM = 2.25 X 10-4M 395 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Bài Bằng cách oxy hóa glucozơ thực phẩm oxy bị khử thành nước lượng nhỏ lại bị khử tạo thành gốc tự O2- Để huỷ diệt gốc tự nguy hiểm enzym superoxiddismutaza SOD đóng vai trị quan trọng Enzym ký hiệu E xúc tác cho phản ứng sau: Người ta khảo sát phản ứng dung dịch đệm có pH = 9.1 Nồng độ đầu SOD có giá trị [E]0 = 0.400·10-6 M Tốc độ đầu v0 phản ứng đo nhiệt độ phòng cách sử dụng nồng độ đầu khác anion gốc tự O2- c0(O2-) mol/L 7.69·10-6 3.33·10-5 2.00·10-4 v0 mol/L·s 3.85·10-3 1.67·10-2 0.100 1) Xác định bậc phản ứng ứng với biểu thức tốc độ v = k·[O2-]n 2) Xác định số tốc độ k Phản ứng có chế đề nghị sau: 3) Xây dựng biểu thức tốc độ cho chế này, cho k2>k1 Xác định xem biểu thức tốc độ có khớp với biểu thức tốc độ câu 4.1 hay không Biết E- không bền [E-] định khoảng thời gian ngắn 4) Sử dụng nguyên lý nồng độ dừng cho E -, tính giá trị hai số tốc độ k1 k2 biết k2 lớn gấp đôi k1 Hướng dẫn 1) Nếu n = 3.33•10 -5/7.69•10 -6 = 4.33 ≈ 1.67•10 -2/3.85•10 -3 = 4.34 Nếu n = 2.00.10 -4/3.33•10 -5 = 6.00 ≈ 0.100/1.67•10 -2 = 5.99 2) k = 3.85•10 -3/7.69•10 -6 = 501 L/mol.s k = 1.67•10 -2/3.33•10 -5= 502 L/mol.s k = 0.100/2.00·10 -4= 500 L/mol.s kM = 501 L/mol.s 396 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM 3) Xuất phát từ: [E]0 = [E] + [E-] [E]0 số E- tiểu phân khơng bền có nồng độ không đổi thời gian ngắn sau khơi mào, [E] định ta có k = k1[E] Biểu thức tốc độ: v = k1[E][O2-] = k[O2-] k = k1[E] 4) d[E− ] = = k1 [E][O2− ] − k2 [E− ][O2− ] k1 [E][O2− ] = k2 [E− ][O2− ] dt with [E] = [E]0 − [E− ] k1 ([E]0 − [E− ])[O2− ] = k [E− ][O2− ] k [E] k1 [E]0 = k2 [E− ] + k1 [E− ] [E− ] = k1 + k k [E] [E] 2[E]0 As k2 = 2k1 [E− ] = = [E− ] = [E] = 3k1 3 2[E]0 3k 501 k = k1 [E] = k1 k1 = = = 1.88 109 −6 2[E]0 0.4 10 k2 = 2k1 = 3.76 109 397 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Bài 10 Tính chất đặc thù động học enzym đóng vai trị quan trọng việc khám phá dược phẩm Một hiểu biết tốt cách xử enzym trình phản ứng với chất quen thuộc cần thiết trước xét đến ảnh hưởng thuốc Động học enzym thường đặc trưng hai thông số Vmax Km; chúng xác định cách phân tích khác tốc độ đầu với nồng độ chất Rất nhiều phản ứng xúc tác enzym xác định theo chế sau: E + S → ES Hằng số vận tốc k1 ES → E + S Hằng số vận tốc k–1 ES → E + P Hằng số vận tốc k2 Với E enzym tự do, S chất, ES phức hoạt hóa sinh enzym chất cịn P sản phẩm a) Cho hệ thống trạng thái ổn định [S] >> [E] Hãy đề nghị biểu thức i) Đối với tạo thành phức ES phụ thuộc vào [E], [S], [ES] số tốc độ phản ứng ii) Đối với tạo thành sản phẩm P phụ thuộc vào [ES] số tốc độ phản ứng Khi tiến hành thí nghiệm [E] khơng biết rõ, nhiên tổng lượng enzym diện số suốt phản ứng, vậy: [E]0 = [E] + [ES] Với [E]0 nồng độ enzym ban đầu Trong động học enzyme số Michaelis, Km, định nghĩa sau: Km = (k–1 + k2) / k1 b) Xác định biểu thức [ES] phụ thuộc vào [S], [E]0 Km c) Như rút biểu thức tốc độ tạo thành sản phẩm P phụ thuộc vào [E]0, [S] số tốc độ phản ứng Tốc độ cực đại phản ứng, Vmax, đạt tất lượng enzym nối với chất, tức [ES] = [E]0, vậy: 398 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Vmax = k2 × [E]0 d) Xác định biểu thức tốc độ tạo thành sản phẩm P phụ thuộc vào Vmax, [S] số tốc độ phản ứng Enzym GTP cyclohydrolase II xúc tác cho bước trình sinh tổng hợp riboflavin vi khuẩn: O N O O P O O O P O NH O O P O N O N O HO NH OH GTP GTP cyclohydrolase II O H2 N NH O O P O HN O O HO N O O NH + + H O O P O O O P O O OH Sự vắng mặt enzym loài hữu sinh bậc cao làm cho GTP cyclohydrolase II a trở thành dược phẩm triển vọng thuốc kháng khuẩn Mẫu protein hòa trộn nhanh với nồng độ GTP khác Sự thay đổi độ hấp thụ quang với thời gian xác định bước sóng 299nm cuvet ml với độ dày cm 100 mM dung dịch sản phẩm tinh chế có độ hấp thụ quang 0.9 cuvet dày cm 299 nm Thời gian / Nồng độ GTP s 399 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM 200 mM 150 mM 100 mM 80 mM 60 mM 40 mM 20 mM 0.0051 0.0046 0.0044 0.0039 0.0037 0.0025 0.0019 7 0.0058 0.0054 0.0047 0.0045 0.0038 0.0025 0.0024 0.0070 0.0063 0.0056 0.0050 0.0045 0.0030 0.0025 0.0069 0.0070 0.0063 0.0059 0.0052 0.0032 0.0029 10 0.0081 0.0080 0.0070 0.0064 0.0057 0.0038 0.0030 11 0.0090 0.0088 0.0075 0.0070 0.0063 0.0044 0.0035 12 0.0103 0.0092 0.0084 0.0077 0.0070 0.0049 0.0038 e) Xác định tốc độ đầu phản ứng nồng độ đầu khác GTP f) Mơ tả phương trình nhận câu (d) dạng y = mx + c g) Như xác định Vmax Km cho enzym (bạn giả định lý thuyết động học áp dụng cho enzym này) Hướng dẫn a) (i) (ii) d[ES] = k1[E][S] − (k −1 + k2 )[ES] dt d[P] = k2 [ES] dt [S][E]o KM + [S] b) ES = c) dP k2 [E]o [S] = dt KM + [S] 400 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM d) dP Vmax [S] = dt KM + [S] e) Hệ số tắt mol sản phẩm xác đinh 9000 mol dm3 cm-1 299 nm Nồng đô sản phẩm thời điểm tốc độ đầu tạo thành sản phẩm nồng độ GTP khác cho bảng sau Nồng độ GTP 200 mM t (s) Nồng độ sản phẩm (M) 0.571 0.521 0.648 150 mM 100 mM 80 mM 60 mM 40 mM 20 mM 0.494 0.437 0.419 0.288 0.219 0.608 0.530 0.504 0.431 0.281 0.274 0.787 0.710 0.631 0.562 0.502 0.343 0.281 0.776 0.781 0.710 0.657 0.579 0.361 0.328 10 0.909 0.889 0.788 0.717 0.638 0.430 0.336 11 1.00 0.982 0.836 0.780 0.709 0.494 0.391 12 1.14 1.02 0.943 0.857 0.786 0.550 0.429 0.070 0.064 0.046 0.032 Tốc độ đầu (mol dm-3 s-1) 0.091 0.087 0.075 f) Từ phương trình nhận câu (d) ta thu nhiều đường thẳng khác Viết lại d[P]/dt phụ thuộc V dạng đơn giản là: KM 1 = + V Vmax S Vmax [GTP] dm-3) (mol Vo (mol dm- 1/[GTP] (mol- 1/Vo (mol 3.s-1) dm3) dm-3.s) 20 0.0328 0.0500 30.5 40 0.0464 0.0250 21.5 401 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM 60 0.0640 0.0167 15.6 80 0.0702 0.0125 14.2 100 0.0755 0.0100 13.2 150 0.0871 0,00667 11.5 200 0.0910 0.00500 10.0 g) Đồ thị thể phụ thuộc 1/Vo vào 1/[GTP] Như giá trị Vmax 0.114 mol dm-3 s-1 KM 50.5 mol dm-3 402 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM ... chí Olympiad Hóa học KEM Bài 14 Năng lượng li? ?n kết giá trị lượng cần để phá vỡ mol li? ?n kết định Trong câu hỏi này, nhiều tính tốn khác, lượng li? ?n kết hiểu lượng trung bình để phá vỡ tất li? ?n... ozone CFC? a) Phân tử ozone dễ cộng vào li? ?n kết C-F b) Li? ?n kết C-F dễ bị phá hủy xạ, dẫn tới hình thành gốc tự c) Phân tử ozone dễ cộng vào li? ?n kết C-Cl d) Li? ?n kết C-F dễ bị phá hủy xạ, dẫn tới... b 7,46 | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM (*) Thay số li? ??u có vào phương trình (*) ta có: ∆H = 2,35 + 0,685 = 3,035 kJ | Bản quyền thuộc Tạp chí Olympiad Hóa học KEM Bài Lực tác dụng