Материал: Лекции по термодинамике неравновесных систем. Пармон

1

R1 X,

X + R2 2 Y,

3.8. (3 / 6–02). В реакционноспособной системе в стационарном режиме одновременно протекают параллельные брут- то-реакции

А1 + А2 В1, А1 + А2 В2,

B1, X1 + A2 X2 B2

(здесь Хi – интермедиаты) и диффузия компонентов за счет пространственной неоднородности системы.

Найти выражение для модифицированных уравнений Онзагера, описывающих взаимовлияние рассматриваемых брут- то-реакций при наличии упомянутой диффузии. Коэффициент диффузии для всех компонентов одинаков.

3.9. (16.16.) Брутто-реакция

R P1

сопровождается протеканием параллельной брутто-реакции

Найти коэффициенты модифицированных уравнений Онзагера для взаимовлияния этих брутто-реакций при их стационарном протекании, если реакции осуществляются по ме-

265

где X – интермедиат. При каких условиях можно ожидать, что вместо образования побочного продукта Р2 он будет расходоваться?

Найти коэффициенты модифицированных уравнений Онзагера для взаимовлияния этих брутто-реакций при их стационарном протекании, если реакции осуществляются по меха-

где X и Yi – интермедиаты. При каких условиях можно ожидать, что вместо образования побочного продукта Р2 он будет расходоваться?

3.11. (16.17.) Найти значение коэффициентов модифицированных уравнений R Онзагера для стационарного протекания параллельных брутто-реакций

осуществляющихся по механизму, включающему общие интермедиаты X и Y:

266

осуществляющихся по механизму, включающему интерме-

диаты Xi и Yj:

R1 1 X1 2 X2 3 X3,

осуществляющихся по механизму, включающему интермедиаты Xi и Yj:

3.14. (5 / 1–02). Найти значение коэффициентов модифицированных уравнений Онзагера для стационарного протекания

R1 + R2 P1,

параллельных брутто-реакций

P2

осуществляющихся по механизму, включающему интермедиаты X и Y:

267

параллельных брутто-реакций осуществляющихся по механизму, включающих общие интермедиаты X и Y:

3.16. (4 / 3–97). Биотехнологический синтез фермента AHD80 осуществляется хорошо клонированным штаммом микроорганизмов в ходе процессов, сопряженных с реакцией ассимиляции глюкозы, которая характеризуется химическим сродством 42 кДж / моль. Оцените, с какой скоростью должна происходить ассимиляция глюкозы в замкнутом ферментере с температурой 37 °С, если скорость убывания энтропии в ферментере, за счет реакции синтеза фермента составляет 8 Дж / ч К.

4.Устойчивость брутто-реакций

4.1.(16.18.) Найти, является ли устойчивым стационарное состояние автокаталитической реакции

по концентрациям реагентов С1 и С2.

состояние устойчиво всегда.

268

4.2. (4 / 3–95). Найти, при каких соотношениях между концентрациями реагентов А и В обратимая автокаталитическая

ционарном состоянии по реагенту А. Как зависит это соотношение от абсолютной величины констант скорости?

Устойчивость не зависит от абсолютного значения констант скорости.

4.3. (6 / 3–97). Определить условия устойчивости элементарной реакции

2 А + В 3 В + С

по компонентам А, В и С.

4.4. (3 / 11–02). Могут ли возникнуть осцилляции или иные виды неустойчивости по интермедиатам при протекании автокаталитической брутто-реакции А + В → 2В, осуществляющейся по схеме

А 2 X,

2 X + B 2 B,

где X – интермедиат? Реакция протекает при температуре 300 К; сродство брутто-реакции 20 кДж / моль. Ответ аргументируйте.

4.5. (3 / 3–02). Могут ли возникнуть осцилляции или иные виды неустойчивости по интермедиатам при протекании автокаталитической брутто-реакции А + В → 2В, осуществляющейся по схеме

А 3 X,

3 X + B 2 B,

где X – интермедиат? Реакция протекает при температуре 300 К; сродство брутто-реакции 20 кДж / моль. Ответ аргументируйте.

269