Temperatura, velocità di reazione e catalisi

La cinetica chimica è lo studio delle velocità delle reazioni chimiche. Potresti sapere se una reazione è in grado di verificarsi e potresti sapere fino a che punto procederà la reazione, ma non sai velocemente che accadrà.

La velocità di una reazione è influenzata da molti fattori. Questi effetti possono essere misurati empiricamente o spiegati dalla teoria delle collisioni. Alcuni valori da considerare sono:

• Concentrazione: Aumentando la concentrazione dei reagenti aumenterà la velocità con cui reagiscono. Questo è lo scopo principale della scrittura di un'equazione di tasso; le concentrazioni possono essere inserite come variabili e il tasso può essere risolto matematicamente. In un'equazione di velocità nella forma $r=k[{\hbox{A}}]^{a}[{\hbox{B}}]^{b}$, le concentrazioni sono le variabili.
• Pressione: In una reazione di reagenti gassosi, la pressione parziale dei gas ha la stessa funzione della concentrazione.
• Temperatura: Come dovresti già sapere, l'energia cinetica di una molecola è direttamente proporzionale alla sua temperatura.

Applicazione: enzimi

Quando un enzima viene applicato a una reazione, consente ai reagenti di produrre rapidamente i prodotti. Tuttavia, nel tempo l'uso di un enzima sui substrati non continua ad accelerare la reazione. Ciò si verifica quando l'enzima è completamente saturo del substrato. A questo punto, tutti i siti attivi degli enzimi sono occupati. Pertanto, la reazione raggiunge una velocità massima in modo asintotico e alla fine si stabilizza a una velocità costante. La velocità massima è la prova dell'esistenza del complesso enzima-substrato. La velocità massima è anche nota come tasso di turnover o numero di molecole di substrato che può convertire in prodotto per unità di tempo. Quando l'enzima è saturo, tutti gli enzimi nella soluzione si trovano nei complessi ES e quindi la formazione dell'intermedio non influisce più sulla velocità. Ciò significa che Vmax è determinato solo dalla costante di velocità per la formazione del prodotto dal complesso ES.

Esiste un metodo più vecchio per determinare KM e Vmax. È usato prima dell'invenzione del computer perché era difficile disegnare la curva dell'equazione di Michaelis-Menten. Pertanto, è impossibile ottenere dalla curva i valori esatti di KM e Vmax. Questo metodo trasforma l'equazione di Michaelis-Menten in una linea lineare prendendo il reciproco di entrambi i lati dell'equazione di MichaeliS-Menton.

1 / V0 = (KM / Vmax) • (1 / S) + (1 / Vmax)